海洋化学论文优选九篇

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第1篇

关键词：综合实验；海洋科学；人才培养

中图分类号：G640文献标识码：A文章编号：1002-4107（2014）04-0073-02

当今世界，人口激增，耕地锐减，资源匮乏，环境恶化，在如此严峻的现实面前，各个国家都想方设法谋求出路，其中不少国家将目光投向海洋，我国也不例外。随着我国综合国力的增强和经济的飞速发展，我国迫切需要开发海洋资源，繁荣海洋经济，建设海洋强国，以便在激烈的国际竞争中立于不败之地。建设海洋强国必须把海洋科学人才培养放在首要地位。笔者认为综合实验是典型的、个性特征明显的智力创新活动，它可以通过多种科研方法和思维方式，使受教育者形成创新思想、产生创新意识，提高创新能力。因此，综合实验是海洋教育的重要平台，是人才培养的有效途径。

一、海洋科学研究的内容与特点

（一）海洋科学研究的内容

海洋科学是研究地球上海洋的自然现象、性质及其变化规律，以及和开发与利用海洋相关的知识体系。它的研究对象，既有占地球表面近71%的海洋，其中包括海洋中的水以及海水中溶解或悬浮的物质，生存于海洋中的生物；也有海洋底边界――海洋沉积和海底岩石圈，以及海洋侧边界――河口、海岸带，还有海洋的上边界――海面上的大气边界层等等。它的研究内容，既有海水的运动规律、海洋中的物理、化学、生物、地质过程，及其相互作用的基础理论，也包括海洋资源开发、利用以及海洋军事活动的应用研究。这些研究，不但涉及力学、物理学、化学、生物学、地质学、大气科学以及水文科学，还涉及环境科学、管理科学和法学等。因此，海洋科学是一个综合性极强的科学体系[1]。

（二）海洋科学研究的特点

海洋科学研究有其显著的特点。第一，依赖于直接观测。直接观测的资料既为实验和数学研究提供借鉴，又对实验和数学方法研究的结果予以验证。第二，信息论、控制论、系统论等方法在海洋科学研究中的作用越来越突显。直接的海洋观测获取到大量的信息资料，但这些信息资料是局部和片断的，只有借助于信息论、控制论、系统论的观点和方法进行加工，通过系统功能模拟模型进行研究，才能取得良好效果。第三，学科分支越来越细且相互交叉与渗透，趋于综合与整体化研究[2]。

二、海洋科学人才培养现状

十几年来，我国非常重视海洋科学人才培养，海洋科学人才无论在数量上还是在技术水平上都有了很大提高，但跟社会整体科技水平和国际海洋科学整体水平相比还存在显著差距。我国在海洋科学人才培养中存在的主要问题：（1）国民海洋意识淡薄：“重陆轻海”思想根深蒂固；（2）学历结构不合理：海洋从业人员中，低学历人员比例太大 ，高学历人才缺乏；（3）年龄结构不合理：海洋高端人才老化现象严重，中青年高端人才匮乏；（4）专业技术结构不合理：海洋高新技术专业、应用型专业、特色专业以及品牌专业开设较少，专业技术人员比例远远低于中等发达国家水平；（5）人才流动渠道不畅通：人才引进困难，流失和浪费现象严重，用人机制不合理[3]。

三、综合实验在海洋科学人才培养中的作用

（一）注重海洋科学基础教育

海洋化学综合实验，应该在以人为本的教育理念下，以科学发展观为指导，以学生为主体，融合现代最新科学、科技知识，选取时代前沿课题，这既能调动学生的主观能动性，又能解决现实问题。教师应纵观全局，宏观把控学生思想动态，正确引导学生手脑并用，在实事求是的基础上展开实验项目。综合实验的目的主要是培养学生查阅文献能力、分析综合能力、实验动手能力、数据处理能力、应对困难与挑战能力、创新能力和奉献精神等[4-6]。

（二）综合实验开展现状

海洋环境污染日趋严重，已经给人类的生产生活带来严重影响和重大经济损失（有时是毁灭性的），进而恶化了全球生态环境。天津科技大学海洋科学与工程学院海洋科学系在实践教学环节，在大四第一学期开设海洋化学综合实验和海洋生物综合实验，对天津近岸海域进行每年一次的环境调查与监测，让学生了解附近海域的状况，分析海域环境是否异常，进而分析异常原因，科学拟定解决对策。指导教师立足于学院现有实验室条件和仪器设备资源，立足于学生对基础知识和专业知识的掌握情况，宏观把控学生的选题。现以海洋化学综合实验为例，谈谈综合实验在海洋科学人才培养中的作用。

海洋化学综合实验主要涉及四类实验项目，见表1。

表1海洋化学综合实验的项目名称及内容

（三）综合实验开展的意义

通过海洋化学综合实验，使学生经历一次海上实习训练，在整个出海过程中学生受到了课堂里无法感受的教育：（1）加强安全防范和自我保护意识。（2）相互关心与协作精神。（3）采样需要注意的要领，分为海水和沉积物样品以及生物样品，如何进行前期准备及预处理等。（4）精心设计采样点的分布，使采集到的样品既有一定的代表性（表层、水深5米、底层或其他），又覆盖一定的海域范围，使所得数据具有一定的参考价值。（5）数据处理。用不同的方法处理数据，再通过不同的方式加以表达，看结果是否一致，如果不一致，分析哪种处理方法更合理，哪种表达形式更确切、更直观等。（6）结果讨论。对测得的数据进行汇总，看同一站位不同水深的同一检测要素之间的关系，再看不同站位相同水深的同一检测要素之间的关系，最后系统分析各种检测要素的分布特征及其存在形态，并用所学理论知识加以解释，简要探讨其机理。（7）提出应对措施。通过测定数据分析环境因子是否异常，导致异常原因，并进一步拟定应对措施。（8）撰写实验报告的过程，使学生学会系统分析实验数据，探讨实验中遇到的各种现象，提高撰写科研论文的能力等。

更重要的是，海上实习训练，使学生对海洋有了更深入的认识，开阔了他们的视野，激发了他们探索海洋、开发海洋、利用海洋的兴致和信心，奠定了服务海洋事业的基础。通过海洋化学综合实验的开展，我们清楚地看到，学生的学习习惯和思维方式发生了明显的改变，整体能力有了显著提高[7]。

实践教学是人才培养的重要平台，综合实验在平台中起着关键性的作用。海洋科学综合实验要把握时代精神和现实需要，适时进行更新与完善。通过综合实验的训练，激发学生的学习热情，加强他们对海洋科学专业的理解与热爱，开阔视野，增强应对困难与挑战的能力，培养吃苦耐劳的精神，培养创新意识，提高创新能力，为其今后的工作学习奠定良好基础。培养优秀的海洋人才，编写机制灵活、内容新颖、绿色环保、体现时代精神与创新精神的综合实验教材尤为重要。

参考文献：

[1][2]冯士，李凤岐，李少菁.海洋科学导论[M].北京：高等教育出版社，2010：5-11.

[3]潘爱珍，苗振清.我国海洋教育发展与海洋人才培养研究[J].浙江海洋学院学报：人文科学版，2009，（2）.

[4]段晓英，姚天明，杨勇等.巧设综合实验 提升综合能力[J].实验室研究与探索，2008，（4）.

[5]肖建富，高瞻，李桂新.综合性实验的界定与作用探析[J].实验技术与管理，2008，（12）.

[6]卞国庆，魏永前，耿明华等.以人为本的化学综合实验改革与探索[J].实验室研究与探索，2007，（10）.

[7]朱志彪，高山.设置综合设计性实验 提高学生综合素质[J].实验室研究与探索，2010，（7）.

收稿日期：2013-09-25

第2篇

关键词: 海洋技术 实习基地建设 特点 目标

海洋技术专业是综合了原海洋物理、海洋化学、海洋生物、海洋地质等专业中侧重于应用的部分而产生的新专业。盐城工学院海洋技术专业成立于1999年,是为适应江苏“海上”的开发战略而设,在目前《江苏沿海地区发展规划》上升为国家战略时仍然是人才培养与输送基地之一。作为一所地方性普通工科院校,盐城工学院海洋技术专业主要是培养适应社会主义现代化建设和地方经济发展需要,德、智、体、美全面发展,具有海洋技术专业(海洋生物资源与环境监测、水产动物营养与饲料科学)和相近专业的理论知识,有较强的实践能力、创新精神和社会责任感,能在水产养殖、饲料、海洋生物资源开发、海洋保护与管理相关行业从事生产、营销、质检、科研和企业管理等工作的本科应用型创新技术人才。

应用型创新技术人才就是具有创新精神和创新能力、表现出灵活、开放、好奇的个性,具有精力充沛、坚持不懈、注意力集中、想象力丰富及冒险精神,能够把成熟的技术和理论应用到实际的生产中去,具备深厚的科学基础理论的人才。对大学生进行对创业教育,培养具有创新、创造、创业能力的高素质人才是当前高校的重要任务,创新精神和实践能力的培养是新时期人才培养目标的核心[1]。实习基地应成为学生自主训练,激发创新思维的基地。

一、实习基地的现状与不足

盐城工学院海洋技术学科经过10年的建设与发展,已经初具规模,学科发展方向明确、教学规模适中、科研水平有一定提升、教师学缘组成相对合理,尤其在培养应用型人才的思路与实践上有了较大的收获,但由于学校的整体发展要求、所处的地区性差异及其他一些客观条件,我校海洋技术学科仍然有诸多改进与提高之处,尤其表现在培养应用型创新技术人才的实习基地建设上。

1.基地没有完全体现海洋技术人才培养特色

海洋技术专业主要是培养具备海洋高科技和海洋工程方面的基本理论、基本知识及海洋高新技术开发研究的能力,具有从事海洋调查和海洋科学研究方面的基本能力,能从事海洋高科技、海洋资源开发及海洋工程工作的高级专门人才。各个学校可以根据实际状况进行适当调整,我校的海洋技术专业目前偏重向水产动物营养与饲料科学,在目前的实习基地中大多数是与淡水养殖相关的一些企业,如养殖饲料生产厂、鱼种繁育场等,而对于以海洋生物资源、海洋化学资源等研究对象及一些海洋高科技研究的实习场所很少。

2.实习基地提供的实习内容单调

培养计划中实习包括认识实习、综合实习、毕业实习及毕业设计四个方面,不同的实习时间、内容是与理论讲授的内容相适应的,目前除毕业设计需要投入系统的研究过程外,其他的实习形式基本上都是观摩学习,浮于表面,对实习基地的整体没有深入的了解。

3.部分实习内容档次低

毕业论文(设计)是对学生理论与实际相结合程度与水平的一种检验方法,也是对培养创新应用型人才体系优劣的考核,目前海洋技术专业学生的毕业论文大多数是由本专业理论课老师指导,绝大多数内容是在学校实验室中完成,研究内容基本上是理论课多个实验内容的重复,更重要的是学生自主思路少,完全是按照老师的完整方案执行。

4.适应应用型创新人才培养目标的实习基地较少

海洋技术专业主要是以海洋科学、海洋资源与环境等方面为主要研究对象的,盐城工学院海洋技术专业方向是海洋生物资源与环境监测、水产动物营养与饲料科学,是以生物体为具体研究对象的,生物的生长周期较长,如盐地碱蓬的一个生长周期需要6―7个月,鱼从幼体长成成体也需要数月,而目前较多的实习单位是饲料生产企业、水产品养殖企业,以直接程序化操作为主,加上实习单位的管理章程、效益要求,学生到实习单位后仅仅是看看、望望、逛逛,无法真正上手操作。

二、应用型创新人才实习基地的建设目标

盐城工学院是面向地方建设的一所省市共建普通院校,服务地方,培养应用型人才是其发展定位,在目前沿海大开发的利好形势下,海洋技术学科的发展前景广阔。

培养应用型创新人才,加强学科实习基地建设是重头戏之一,在海洋技术学科应用型创新人才实习基地建设过程中,地方政府、业务单位和高校三个方面要共同参与基地建设;调整与提升现有基地层次,发展与完善基地特色;在发展过程中只有相互尊重、目标明确、效益兼顾,才能完成海洋技术学科创新应用型人才实习基地的建设目标。

1.基地组成的层次性

实习内容的多样性决定了基地组成的层次性,包括认识实习、综合实习、毕业实习以及毕业设计四个方面,针对不同的实习内容,可以组建不同内涵层次的单位。不同层次包括有单位的整体经济实力、研究实力、与海洋技术专业的相关程度等。认识实习、综合实习主要是给学生以加强专业知识的了解、明确专业在社会的应用状况,学时较少,基于此目的的实习单位需要与海洋技术学科相近的即可,如水产养殖场、水产品加工、微生物研究所、滩涂湿地保护区等。毕业实习和毕业设计是给学生专业课程的全面检查与实际应用能力的考核,所耗的时间较长,基于此目的的实习单位就需要与专业科学较为密切的单位,如海洋化工生产企业、滩涂资源研究机构、海水养殖场、海洋生物技术研究机构等。

2.发展方向的多元性

人才培养方向与发展的多元性决定了实习基地发展的多元性,海洋技术专业创新性人才包括创新应用型人才、创新研究性人才。由于自身的发展,实习单位在基地组成层次中可以易位,原来主要作为认识实习的单位可以发展成毕业实习单位,原来科研型单位可以发展成科研生产一体化的单位,实习单位多元化与创新人才的多元化培养是相辅相成的。

校内实习基地建设与发展是必不可少的,校内基地是校外实习基地多元化发展的必要补充,校内基地的建设应当采用最先进的仪器设备和软件系统,实习指导教师也应具有较强的科研和实践能力,保证学生学到本行业最先进的技术和管理方法,完善校内基地培养创新型人才的功能[2]。

3.实习内容的完整性

整合基地单位优质资源,同类实习基地要各具特色,采取学生在不同单位轮换实习的方式弥补实践内容单一的缺陷,保障实习效果,并对不能达到要求或效果不理想的实习基地及时予以淘汰。在毕业实习和毕业论文设计过程中,实习内容的完整性显得更为重要。海洋技术主要是以生物为研究对象的,研究对象生长周期长,任务完成需要时间也长,要求学生的动手能力强及与社会有较强的沟通能力,如果研究失败,则付出的时间和经济上的代价就较大。因此,毕业实习与毕业论文的时间要相互调剂,与实习单位的生产周期或者研究周期相适应。

4.实习过程的理论性

实习指导教师是专业实习中的组织者和领导者,发挥着主导作用,实习指导老师的素质、水平是学生实习质量的保证,在一定程度上甚至比理论老师更为重要。高水平的实习基地离不开高水平的实习指导教师。实习指导教师既要有较全面的专业理论水平,更重要的是要有较强的实践能力,同时还应了解和熟悉企业的运营情况[3]。

在校外实习基地指导的老师大多数都有较强的实际工作能力,解决实际工作的能力较强,但及时给学生以专业理论归纳解释则缺火候,如果让校内教师充当实习指导老师,则理论强而实践弱,因此需要注重校外基地指导老师的培训工作,让校内指导老师可以作为带队老师直接深入到校外基地进行实践,通过理论、实践、提高、再应用,讲懂、讲通深奥晦涩的理论,提高实践经验和解决实际问题的能力。

学校要把加强实习指导教师队伍建设作为教育教学工作的重中之重,建立和健全实习指导教师队伍建设的长效机制,加快建设一支理论与实践共优的“双师型”教师队伍,提升海洋技术学科创新应用型人才的培育体系。

5.基地建设的动态性

实习基地建设目标与人才培养目标相适应,人才培养与社会发展是一致的。实习基地建设是一项综合性的系统工程。从内容上看,包括思想建设、组织建设、物质建设、师资队伍建设等;从布局上看,有不同地域、不同背景、不同条件的实习基地的建设。同时,教育实习基地需要高等院校、教育行政部门、实习学校、当地政府等多方面通力合作与共建,因此,是一项长期而艰巨的任务[4]。

在当今市场经济起主导作用的社会,效益是企业的生命线。要想实习基地能够最大限度地发挥作用,校企双方就要本着“优势互补、互利互惠”的原则进行合作,最终实现学校、企业、社会都受益的“共赢”目标[5]。创新性实习基地的组成是相对稳定的动态平衡体系,优胜劣汰,去劣存优,校企共赢是保证其良性发展的基础。

参考文献:

[1]王春潮,王平祥.校内教学实习基地建设与管理探索[J].实验技术与管理,2009,26,(5):137-139.

[2]阎玉科.论创新型人才特征及培养关键[J].江苏高教,2004,(2):87-89.

[3]申忠宇,赵瑾.加强专业实习基地建设培养高素质创新人才[J].实验室研究与探索,2005,24(sup.):106-107.

[4]李志敏.新建本科院校教育实习基地建设研究[J].黑龙江高教研究,2009,(1):59-61.

第3篇

【关键词】地方高校海洋科学人才培养钦州学院

21世纪不仅是人类全面认识、开发和保护海洋的世纪，更是培养海洋科学人才的世纪，这已成为各国发展的根本性战略[1]。海洋科学专业研究的主要内容包括对于海洋中的物理、化学、生物和地质过程的基础研究和面向海洋资源开发利用以及海上军事活动等的应用研究[2]。目前，地方高校要想更好地服务于地方海洋经济建设，就必须准确定位，确定目标，构建平台，打好基础，合理设计，充分发挥自身优势，积极制定科学的人才培养目标，优化人才培养方案，创新人才培养途径，改革人才培养运行机制，改进教学组织形式，提高海洋人才培养质量。基于这几个方面, 本文对海洋科学专业人才培养进行初步探讨。

一、海洋科学专业人才的培养目标

海洋科学本科教育应以培养“综合型”人才为目标，注重加强基础、拓展知识面，让学生在获得较强专业基础的同时，也尽可能全面发展[3]。各地方高校针对自身实际情况制定符合海洋经济和科技发展需要的人才培养目标。广东海洋大学提出以“培养富有社会责任感, 基础理论扎实, 实践能力和创业能力较强, 热爱海洋事业, 具有人文精神和创新意识的应用型、复合型高级专门人才”的培养目标[4]。浙江海洋学院提出的人才培养目标为“培养德、智、体、美、劳全面发展的, 具有创新意识、实践能力、创新精神以及海洋科技文化背景的复合型应用人才”[5]。钦州学院海洋学院作为广西唯一的海洋学院承担起了为广西海洋科技人才培养的重任[6]。学校根据自身办学条件和办学层次，着力培养具备掌握坚实海洋科学基础理论和基本知识，具备从事海洋调查研究基本能力，能够在海洋事业单位、科研院所和涉海类企业等领域从事科学研究、技术开发、教学与管理工作的海洋科学复合型人才。

二、海洋科学专业人才的培养方案

制定和修订人才培养方案是培养海洋科学类人才的重要前提。钦州学院在借鉴中国海洋大学、厦门大学、广东海洋大学等多所高校办学经验的基础上，结合当地社会经济建设对人才的需求状况和自身的办学条件，将海洋科学专业定位为海洋化学和海洋生物制药两个方向，前者偏重海洋环境监测和海洋环境调查，基于北部湾海洋污染灾害防治方面；后者偏重于海洋生物资源的保护与利用，基于北部湾丰富的海洋生物资源方面。

根据教育部《高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革计划》和我国高等学校海洋科学教学指导委员会提出的《面向21世纪海洋科学教学改革与研究》指导性文件，考虑我校的海洋科学专业建设的实际情况及地方经济发展对海洋类专业人才知识结构的需要，我校对海洋科学专业的教学计划进行了反复多次的研讨，优化设计适应21世纪海洋科技发展要求的知识结构和以海洋科学专业基础必修课为根基、海洋科学专业方向模块课为主干、基础选修课和专业任选课为枝叶的树状课程体系。从而避免了制定人才培养方案的主观盲目性，保证了人才培养方案的科学合理性。修订后的教学计划，更加重视专业基础课的教育，同时调整了部分专业课和实验课，加强了实践环节，使人才培养的目标和方向更加明确，注重对学生创新精神和实践能力的培养。例如在课程设置上，增加了《海洋美学》专业任选课程，以发展和丰富学生的海洋审美意识，海洋化学方向增加《海洋生物学》专业课程，使该方向的学生也要具备海洋生物学方面的知识。考虑到专业课的课程实验，学时数少，不同课程间重复实验多的情况，为提高实验教学的效率和质量，在教学计划中将几门专业课的实验独立出来，与理论教学分开，形成一门综合的专业实验课程，不断加强实践教学环节。

三、海洋科学专业人才的培养途径

地方高校要培养和发展海洋科学人才就必须立足地方服务，以满足地方社会经济的发展。学校紧紧围绕服务地方经济这个中心，重视引进社会资源，做到资源共享、互利双赢的目的，同时有针对性地进行分类培养，以提高学生就业率。一是要坚持走出校门，走产学研相结合的道路。例如我校充分发挥北部湾海洋保护开发利用省重点建设实验室的优势科研群体作用与广西海洋局和钦州、北海、防城港地方海洋局等单位在北部湾海洋重大污染监测预警及防灾应急技术、北部湾海洋资源的保护与利用、北部湾海洋环境监测等方面建立了广泛的产学研合作关系，实现了科技创新与区域经济社会的互动和有效对接。教育部周济部长曾提出：“以产学研结合为切入点，大力推动高等学校的办学机制和人才培养模式的创新”[7]。实践证明，产学研结合，是地方高校推动创新型海洋科技人才培养的有效途径。二是要有针对性地进行优秀本科生的分类培养。我校根据因材施教的教育观点，将优秀本科生分为学术型和应用型培养。对于有志向继续深造的学生，要帮其夯实科学理论基础，加强学术思想和素质训练，走学术型道路；对于动手能力强，且本科毕业后计划工作的学生，我们要积极创造条件为其配备有实践经验的导师，促进其走应用型的发展道路。学校强化优秀本科生导师制，每人每年精心指导一到两名优秀本科生，定期进行交流和讨论，做到精英培养，重点培养，已获得了较好的成效，优秀本科生的就业去向主要在各高校和企事业单位部门，学生就业率得到很大提升。

四、海洋科学专业人才的培养机制

构建良好的人才培养机制，是实现创新型海洋科学专业人才培养目标的根本。培养高素质、有作为的海洋科技人才积极服务于地方和国家的海洋事业，是地方高校最基本的职能。我校从自身特点出发，审时度势，构建海洋人才培养的柔性机制和激励机制。学校通过制定相关文件，将“创新训练”规定为必修环节，以及开设第二专业教育等方式，逐步建立有利于一专多能海洋人才培养教学体系，使海洋类专业教育拓展为综合素质教育；逐步实行弹性学制，不断完善学年学分制[8]。为避免传统评价体系采用简单划一的方式对培养创新人才的弊端，学校通过考试方式多样化、考试时间自主化、让学生写实验专题、撰写学术文章或参与科研项目等多种形式进行评学，建立对学生的创新意识、创新能力、创新成果的激励机制，即对学生的各种创新行为和成果给予正面的激励和奖励，以推动创新型人才的培养。

五、海洋科学专业人才的教学组织形式

良好的教学组织形式是地方高校实现海洋人才培养目标的关键。我校针对海洋科学本科专业性质和地方应用型人才的需求，在课堂教学手段上充分利用多媒体教学，在传统教学模式的基础上，大力推进启发式、互动式、案例式、情景式和双语教学等形式, 使教学方法多样化和灵活化, 以促进海洋科技人才的培养，教学效果反映良好。海洋科学专业具有很强的实践性，它不同于一般的理科专业，必须重视实践教学环节，要注重对学生的实践动手能力的培养，才能适应海洋学科的发展。学校每年自筹经费设立各类科研基金项目，积极创造条件鼓励学生参与教师的科研项目，这不仅较大地提高了学生的实际动手操作能力和创新能力，还极大地提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。此外，学生的专业素养和科研素质逐步提升、科研方法逐步掌握，树立了他们敢于批判，敢于探索，敢于冒险的精神，逐渐积累从事各类创新工作的能力，同时也为学生进行毕业论文打下了良好的基础。学校通过对学生海上现场调查实践证明：不仅提高了学生应对突发事件的反应和处理能力，也加强了学生的团队协作精神，更增强了学生现场调查的实践技能。总之，多样式的教学组织形式为学生打下了坚实的理论基础，获得了较强的实践能力，为地方海洋科学综合创新应用型本科人才的输送提供了质量保障。

参考文献：

[1]高艳, 潘鲁青. 经济全球化背景下海洋高等教育的改革与发展[J]. 高等理科教育, 2002, (5): 7-10.

[2]李洪武, 刘志媛, 刘均玲. 海洋科学特色专业建设思路[J]. 内江科技, 2011, 32(2): 1-2.

[3]冯士笮, 李凤岐, 顾玉翘. 海洋科学发展对教育改革的需要[J]. 中国地质教育, 2001, (2): 6-11.

[4]刘卫国. 使命、特色与高校党的建设——兼论高校党建与学科建设[J]. 广东海洋大学学报, 2007, 27(5): 1- 5.

[5]周达军. 地方高校办学特色的若干思考——浙江海洋学院特色办学的实践[J]. 中国高教研究, 2007, (7): 45-47.

[6]银建军, 李尚平, 韦善豪. 钦州学院海洋学院发展研究[J]. 钦州学院学报, 2010, 25(6): 1-8.

[7]周济. 以服务为宗旨在贡献中发展——论坚定不移地走产学研结合道路[J]. 中国高等教育, 2007, (15-16): 4-7.

第4篇

环境问题涉及多学科，覆盖面广。因此课程设置不仅要包括传统的四大化学及与化学、化工相关的专业课外，也应该涉及生活中的边缘学科农学、材料、冶金、海洋、市政等与环境息息相关的课程。河南科技大学现有的环境专业的课程远远满足不了日益涌现的环境问题的需要。例如农学课程的《特种经济作物栽培》、《农产品加工》，环境工程的学生可以站在环境的角度分析和学习农作物的栽培和加工是否会对环境造成潜在的危害。材料学的《高分子与复合材料》、《工程材料研究技术》，这两门课程的学习会让学生在了解有关新型材料的同时，注重材料的环保意义。现代人的生活越来越重视装潢材料及工程材料对人类健康和环境保护的意义。海洋学的《海洋化学》、《海洋调查与检测》，水体污染是最严重的环境问题之一，这两门课程可以更加深入地帮助学生了解海洋所进行的化学变化，从原理上用环境的方法指导海洋水体的保护。市政工程的《城市给排水工程》、《市政工程课程设计》，这两门课程引领学生关心身边的生活起居环境问题以及激发学生为市政工程的环境意义和以开设有关课程引导学生深入思考雾霾形成的原因，从而提出创造性的解决方法。通过增加安全方面提出合理的建设性的建议。总之，与环境工程相关专业的课程延伸性特别强，本科教育强调学生的知识掌握广度，在学好环境工程专业的专业课之外，我们必须加强对学生兴趣的培养，开设更多与生活相关的环境问题的课程。例如近期热议的雾霾天气，学院完全可有关生活化的环境问题的选修课程有目的地培养多样化环境工程人才，一方面满足了本科培养素质人才的要求，另一方面可以增加学生毕业之后的就业宽度。

2.改变传统的教学模式传统的教学模式

注重的是教师的受教，学生是被动性的接受知识，没有留给学生思考和创新的空间。河南科技大学的环境专业是工学方向的，环境科学和环境工程是一个方向两种不同的培养方案。环境科学偏向知识的学习和研究，而环境工程则偏向实践与应用型人才的培养。要想改变这种培养模式，首先要求我们在教学上有所革新。在新教学模式的探索中我们要突出学生的主体地位，建立以学生为主体、教师组织、全校服务的教学模式。高校的环境工程专业教科书，只能满足学生对一些原理知识的掌握，有关最新、最前沿的知识和案例通常很少涉及，而环境工程专业就是为了解决和防止已经出现的和即将出现的环境问题而设置的。鉴于这种目的要求教师将最新、最热门的环境问题杂糅在教科书中，并且完全可以以一种讨论案例的方式组织整堂课程教学。一方面增加了教师与学生的课堂互动，另一方面使学生更加透彻与深刻地掌握了本节所要学习的内容。教师在选择案例时要注意案例的特点，每个案例的设计要求在讨论中能突出课程中的某些难点和重点，使学生对课程的一些问题有较深的理解，从而提高分析问题和解决问题的能力。再次，双语教学的探索也是新型教育模式的一种探索。我国高校的非英语专业普遍采用中文教学，而在一些发展中国家，例如印度，巴基斯坦等高校使用英语专业课教材、英语授课、课堂辩论用英语、用英文写论文报告。印度大学生总体英语水平比中国大学生高的多，故此在全球产业链分工竞赛中，印度大学生优势明显。中英双语教学模式的实施不仅有助于中国大学生英语水平和阅读英语文献能力的提高，而且也提高了中国大学生在跨国企业中的竞争力。

3.实习和实验课程的加强以及环保活动的参与

环境工程是一门实践性与参与性极强的课程，要求学生有娴熟的实验技能和丰富的实习课程。作为培养环境人才主力的高校，我们要尽全力为学生提供实验环境及实验设备，使学生的基础实验能力不能缺乏。另一方面我们要加强校企合作，使学生有更多的机会参与到实际解决环境问题的过程中来，条件允许的情况下，有必要让学生积极进行一些实际的环境工程设计，而不是单纯依靠毕业设计来训练学生的分析与解决问题的能力。另外，我们要建立引导式和启发式专业实验课堂，精选实验项目，选择环境专业中比较经典的基础实验，编写新的实验讲义要做到理论联系实际，使实验内容更能激发学生的创造性思维。此外，以环保为主题的活动要尽量丰富多彩，环保竞赛、环保演讲赛、环保科技制作大赛、环保进社区、以学生为发起对象的环保倡议活动都能有效地促进学生的积极性和环保意识，增强其在学校和社会上的影响力。环境专业人才要求扎实过硬的环境专业知识基本功，更应该有社会环境，人人有责的号召力和感染力。

4.结语

第5篇

海洋微藻研究的苦与乐

时间追溯到2004年，严小军在浙江乐清翁育苗场检验微藻饵料生物是否具有设想营养价值。刚开始，育苗场的老板并不同意，严小军就用科学精神去感动他，告诉他们这样做的目的是为了让今后的育苗更加可靠。就这样，严小军和他的研究生每天一清晨就到育苗场干活，空余时间则在一起做不同饵料微藻的营养效果实验，衣服不知被汗水浸湿多少回。终于功夫不负有心人，实验得出结果，今后育苗只要选取1-2种饵料生物就可以达到更好的效果。令人意想不到的是，实验选出的饵料在当年的育苗中就取得了更好的经济效益，“这时候大家是何等的开心！”后来，他们把育苗场收集的样品带回实验室继续分析，最后看到了特定的脂类物质出现了选择性的富集，“我们知道当初提出的假设成功了！”

实验的成功无疑让每个参与其中的人都为之振奋，但殊不知，经验丰富的育苗高手――严小军的研究助手徐继林老师一开始并不看好他们的假设。这个饵料微藻是否会真的像严小军设想的一样是具有不同的饵料效果？饵料的效果是否真的来自脂类营养学的影响？徐继林将信将疑，而且他也担心在育苗场做实验是否能取得足够的支持和精细的样品。

实践是验证真理的唯一标准，实验之后徐继林相信了。“徐老师在此之后成为了这一研究的主力，即使在我们获得国家奖之后，我和他还是一直深入地探讨是否有可能进一步改进我们的技术”，通过不断努力，严小军建立了国际上最先进的微藻脂类学研究方法，从而可以筛选到了更好的饵料微藻。在福建漳州诏安，他们建立了东南沿海最大的滩涂贝类育苗基地。

那么，什么是微藻脂类学研究？国际上对于脂组学的研究出现于90年代末，主要基于液质联用的分析方法对海洋微藻全脂组成进行精准分析，该项技术曾获2002年诺贝尔化学奖，已经成为近年来广泛兴起的蛋白质组学、代谢组学的重要研究工具。而微藻脂类物质主要包括：甘油磷脂（磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油）、甘油糖脂（MGDG、DGDG、SQDG）、甘油三酯、甘油甜菜碱酯（DGTS、DGTC、DGTA）、鞘脂（Sphingosine、Cer、GSL），这些物质结构多样复杂并担负不同的生理功能，脂类物质随生理条件会出现相互转化。

海洋微藻的大学问

对海洋微藻脂类的研究有三大意义：作为微藻本身及其食物链以及生物地球化学循环的重要生物指示物，作为微藻生理学代谢与营养学的重要指标，作为微藻生物能源的重要物质基础。

所以，对微藻脂类研究势在必行。严小军所在的实验室是国内最早开展微藻脂组学研究的研究团队，他门采用飞行时间质谱高精度分析的技术手段，解决了一些早期研究中无法识别的精细结构的判别特征和判别规律，也发现了一些新型的脂类结构。经过近十年的持续研究，已经形成一套完整的脂类结构的分析技术和脂组学技术体系。近年来，随着质谱技术的快速发展，鉴定极为复杂的脂类物质的结构组成为可能，同时结合不同条件下结构组变化的规律，形成脂组学新学科，是代谢组学技术中发展最快的专门领域。

目前，他们已经成为国际上较为知名的微藻脂类学研究的研究队伍，收获众多前沿发现。比如，在微藻鞘脂方面发现了一些全新的糖鞘脂结构，这些糖鞘脂结构作为新的微藻化学分类学生物指标具有重要意义，且可能与微藻抗病毒的能力有关；发展了微藻甘油三酯的精确结构鉴定方法，解决了微藻甘油三酯共流出组分的精确判断方法；在微藻脂组学研究微藻生理代谢中，发现硅藻氮缺乏是微藻生长从指数期向对数期转变的最为关键的生源要素限制因素，而并非传统认为的硅缺乏，这一发现与近期对于硅藻基因组中出现罕见的鸟氨酸循环具有科学解释的一致性，同时还观察到硅藻类是所有饵料微藻中能够在进入生长平台期后最快速积累甘油三酯，是最优良的饵料生物；在微藻分类学方面，解决了骨条藻、微绿球藻中几株形态相似种的脂类学判别难题。

对于目前已经取得的傲人成绩，严小军并没有浮躁，而是冷静地认识到，“相对于国际上一些重要的研究团队来说，我们对于微藻脂类学的研究技术已经处于尖端水平，但将微藻脂类学的研究方法放入一个更加宏观的生理学与生态学研究的问题中尚显能力不足”，美国伍兹霍尔海洋研究所的科学家采用微藻脂类学研究技术提出了蓝细菌对于磷限制耐受的新观点；以色列魏斯曼研究所的科学家利用微藻脂类学研究技术提出了颗石藻受病毒入侵的鞘脂生物合成基因横向传递的新理论……

差距虽有，但令人欣慰的是，严小军近期在对深海热液口盲虾的脂类学分析中发现了不同于光合作用层普通虾的鞘脂差异，为深海热液口盲虾的生理学适应提出了一个新的视角。

除了海藻脂类学研究，严小军的另一大创新性成果是――微藻脂肪酸甾醇同时分析，这是紧密围绕微藻营养对于贝类生长发育的一项技术创新。由于贝类在摄食微藻后可能同时对脂肪酸和甾醇都有营养需求，哪个物质对贝类的生长更为重要？这时就需要同时分析两类物质的变化规律以精确判别其重要性。如果采用传统的脂肪酸和甾醇分开测定，不仅需要两份样品做平行的独立分析，而且可能由于不同的分析批次而导致结果的系统性误差。因此，严小军在充分研究传统分析方法的基础上，发现了“如果将脂肪酸充分甲酯化之后，再直接对甾醇进行硅醚化衍生，进行一次性的GCMS分析就可以同时获得分析结果”，幸运的是，他在实际分析中发现脂肪酸甲酯和甾醇硅醚在出峰时间上分别处在两个差异显著的时段，这大大简化了物质结构判别中可能出现脂肪酸甲酯和甾醇硅醚混杂在一起而所带来的潜在麻烦。有了新的分析方法，后续的实验就顺利许多，最终研究结果发现，贝类摄食微藻后，对于特定的脂肪酸具有显著的富集作用，而对于甾醇，尤其是胆固醇，具有更加高效的富集倍率。这不仅使严小军了解到了贝类对于微藻脂类营养的一些内在规律，还为选用微藻高效营养种类指明了路径。

实现产学研的成功转化

在严小军看来，要进一步使我国的藻类资源开发利用走在国际前沿水平，我们仍然需要不断地努力，要实现这一目标，主要解决两个关键问题，一个是新型设备的产业链改造，我们所知，目前企业在自动化控制方面已经达到一个较高的水平，但是在新型加工工艺装备方面，仍然依靠进口设备，缺乏自主知识产权，“短时间内无法改变这种局面，但需要下决心改进工艺设备的高端化”。

另一个问题是研发成果的产业化。“相比于老一辈科学家而言，我们更加注重学术成果，但对于产业发展的紧密结合做得不如前辈好。”近五年来，有趋势表明，科研成果的产业化在得到有效地推进，“大家有理由相信，新产品新工艺的产业化将进入一个快速发展的新时期。”

如今，严小军正在进行3项产学研合作的探索。针对螺旋藻红球藻高质量培养与加工技术，2011年与云南程海丽江程海保尔生物开发有限公司合作，共同申报发明专利16项，包括“大规模培养雨生红球藻和转化虾青素的装置及其方法”“一种螺旋藻培养基循环利用的方法”“一种养殖螺旋藻越冬复壮保种的培养基”……研究掌握了螺旋藻重金属积累溯源的主要途径，突破了螺旋藻重金属的减除技术，极大地改进了螺旋藻的产品质量和废水处理技术。

针对海藻生物活性物质与海藻工业技术，2012年与山东日照洁晶集团股份有限公司合作，重点针对海藻化工行业产品种类趋同、利润低下、工艺耗水量大等问题，提出了将传统海藻工业老三样“海藻酸钠、甘露醇、碘”提升为新三样“岩藻黄素、褐藻多酚、岩藻多糖硫酸酯”的产业合作创新构想。

针对微藻饵料营养供应技术，2012年与福建宝智水产科技有限公司合作，共进行了10余种滩涂贝类苗种培育，其中3个品种为首次进行规模化生产，无论是苗种的质量还是经济效益均居全国同行业首位，2014年各项产品年销售额突破5000万元。建成了东南沿海规模最大的滩涂贝类育苗基地、全国滩涂贝类行业中唯一一家温控车间――“循环温控新品种培育车间”。

打开海洋生物科学研究的一扇窗

2013年，在北京生物芯片国家工程研究中心程京院士的指导下，严小军领导建立了生物芯片北京国家工程中心宁波分中心――我国唯一的海洋领域的生物芯片分中心。该中心的目标是将生物芯片技术应用于生态环境、生物育种、海水养殖病害快速检测等领域，是海洋生物技术科学研究和产业化的一个重大机遇。

生物芯片为何物？简单来说，生物芯片就是一种将多数的生物分子探针取得快速检测的方法和技术，最主要的是DNA探针微阵列技术，芯片的制造和检测技术包括了材料学、化学、分子生物学等多学科的技术手段。其应用主要包括“物种的快速检测”和“生物生理学变化的多参数变化规律测定”两个方向，用途十分广泛。

中心成立以来，严小军团队已成功建立基于LAMP-LFD技术的蓝藻有毒水华的监控新技术。目前，有多位教授承担了国家级生物芯片的重大科技计划，取得了很大进展。其中，张德民教授采用生物芯片技术，提出了基于微生物群落结构变化的海水养殖健康诊断新方法，对于东海近海海域提出了基于微生物分子区系结构的区域划分方法。程京院士将生物芯片技术应用于海洋，可能在生态环境诊断、生物病害筛查、生物探矿、海洋微型生物快速鉴定等领域具有广阔的用途，“生物芯片技术有望在‘十三五’期间实现在海洋领域的产业化突破。”

今年以来，严小军担任了宁波大学副校长，主要分管国际教育和宁波海洋研究院的筹建，工作异常繁忙，“但对于科学研究和学生培养，仍然是我心中关注的中心”，作为一个科研人员，严小军很赞同这样一个观点，“做学问要有好奇心、学术荣誉感、社会责任感”。好奇心是要对自己研究的事情有浓厚的兴趣，学术荣誉感是要对自己发表的研究结果有一种自信和珍惜，社会责任感就是要时刻关注自己的研究是否可以应用于社会经济，“这三条也是我培养学生的育人理念”。

第6篇

【关键词】环境工程 改革与创新 环保意识

【项目来源】河南科技大学教育教学改革重点资助项目“《环境生态学》课程教学创新改革建设与实践研究”（编号：2012Z-009）。

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】C 【文章编号】2095-3089（2014）09-0248-01

随着中国的经济发展和城市化进程的加快，环境问题越来越多的被政府提上日程，环境保护相关职业也被誉为21世纪最热门的职业之一。作为主要培养环境人才的高校来说，环境相关专业的改革与创新已迫在眉睫。河南科技大学的环境工程专业作为化工与制药学院一个分支越来越显现出该专业的局限性，一方面不能满足化工与制药方向的环保要求，另一方面随着人们环保意识的增强，环保越来越生活化。纵观各个高校的环境工程专业大致由三种形式发展而来：第一，市政工程发展而来的环境工程专业；第二由传统的化学、化工类专业发展而来的环境工程专业；第三由其他矿业、石油、冶金、海洋、农业等院校的相关专业发展而来的环境专业。因此，各个院校的环境专业所覆盖的学科相对来说都比较少。一名合格的环境工程师不仅要求有扎实的专业知识技能，而且要求具备熟练的实验技巧以及应对环境问题的创新能力。河南科技大学通过丰富课程设置、改变传统教学模式、加强理论联系实践等措施对环境工程专业教学改革进行了探索与创新，在办学理念、人才培养目标、人才培养模式、人才培养质量等方面具有显著特色，建成了具有较高社会声誉的专业，适应了经济社会发展的需要。

1.丰富环境专业的课程设置

环境问题涉及多学科，覆盖面广。因此课程设置不仅要包括传统的四大化学及与化学、化工相关的专业课外，也应该涉及生活中的边缘学科农学、材料、冶金、海洋、市政等与环境息息相关的课程。河南科技大学现有的环境专业的课程远远满足不了日益涌现的环境问题的需要。例如农学课程的《特种经济作物栽培》、《农产品加工》，环境工程的学生可以站在环境的角度分析和学习农作物的栽培和加工是否会对环境造成潜在的危害。材料学的《高分子与复合材料》、《工程材料研究技术》，这两门课程的学习会让学生在了解有关新型材料的同时，注重材料的环保意义。现代人的生活越来越重视装潢材料及工程材料对人类健康和环境保护的意义。海洋学的《海洋化学》、《海洋调查与检测》，水体污染是最严重的环境问题之一，这两门课程可以更加深入地帮助学生了解海洋所进行的化学变化，从原理上用环境的方法指导海洋水体的保护。市政工程的《城市给排水工程》、《市政工程课程设计》，这两门课程引领学生关心身边的生活起居环境问题以及激发学生为市政工程的环境意义和以开设有关课程引导学生深入思考雾霾形成的原因，从而提出创造性的解决方法。通过增加安全方面提出合理的建设性的建议。总之，与环境工程相关专业的课程延伸性特别强，本科教育强调学生的知识掌握广度，在学好环境工程专业的专业课之外，我们必须加强对学生兴趣的培养，开设更多与生活相关的环境问题的课程。例如近期热议的雾霾天气，学院完全可有关生活化的环境问题的选修课程有目的地培养多样化环境工程人才，一方面满足了本科培养素质人才的要求，另一方面可以增加学生毕业之后的就业宽度。

2.改变传统的教学模式

传统的教学模式注重的是教师的受教，学生是被动性的接受知识，没有留给学生思考和创新的空间。河南科技大学的环境专业是工学方向的，环境科学和环境工程是一个方向两种不同的培养方案。环境科学偏向知识的学习和研究，而环境工程则偏向实践与应用型人才的培养。要想改变这种培养模式，首先要求我们在教学上有所革新。在新教学模式的探索中我们要突出学生的主体地位，建立以学生为主体、教师组织、全校服务的教学模式。高校的环境工程专业教科书，只能满足学生对一些原理知识的掌握，有关最新、最前沿的知识和案例通常很少涉及，而环境工程专业就是为了解决和防止已经出现的和即将出现的环境问题而设置的。鉴于这种目的要求教师将最新、最热门的环境问题杂糅在教科书中，并且完全可以以一种讨论案例的方式组织整堂课程教学。一方面增加了教师与学生的课堂互动，另一方面使学生更加透彻与深刻地掌握了本节所要学习的内容。教师在选择案例时要注意案例的特点，每个案例的设计要求在讨论中能突出课程中的某些难点和重点，使学生对课程的一些问题有较深的理解，从而提高分析问题和解决问题的能力。再次，双语教学的探索也是新型教育模式的一种探索。我国高校的非英语专业普遍采用中文教学，而在一些发展中国家，例如印度，巴基斯坦等高校使用英语专业课教材、英语授课、课堂辩论用英语、用英文写论文报告。印度大学生总体英语水平比中国大学生高的多，故此在全球产业链分工竞赛中，印度大学生优势明显。中英双语教学模式的实施不仅有助于中国大学生英语水平和阅读英语文献能力的提高，而且也提高了中国大学生在跨国企业中的竞争力。

3.实习和实验课程的加强以及环保活动的参与

环境工程是一门实践性与参与性极强的课程，要求学生有娴熟的实验技能和丰富的实习课程。作为培养环境人才主力的高校，我们要尽全力为学生提供实验环境及实验设备，使学生的基础实验能力不能缺乏。另一方面我们要加强校企合作，使学生有更多的机会参与到实际解决环境问题的过程中来，条件允许的情况下，有必要让学生积极进行一些实际的环境工程设计，而不是单纯依靠毕业设计来训练学生的分析与解决问题的能力。另外，我们要建立引导式和启发式专业实验课堂，精选实验项目，选择环境专业中比较经典的基础实验，编写新的实验讲义要做到理论联系实际，使实验内容更能激发学生的创造性思维。此外，以环保为主题的活动要尽量丰富多彩，环保竞赛、环保演讲赛、环保科技制作大赛、环保进社区、以学生为发起对象的环保倡议活动都能有效地促进学生的积极性和环保意识，增强其在学校和社会上的影响力。环境专业人才要求扎实过硬的环境专业知识基本功，更应该有社会环境，人人有责的号召力和感染力。

4.结语

鉴于环境工程专业发展特点， 新型环境人才的培养需要新的知识结构，既要掌握最近污染治理新技术，也需要熟悉主要行业的基本生产过程及技术。在理论教学方面应从把握专业发展趋势、知识体系的构建和注重培养独立思考能力等方面下功夫，同时结合实际环境问题及当前环境现状和环境保护方向，加大对实践教学的建设力度。

参考文献：

[1]徐树建，刘艳.环境工程专业创新课程体系建设的研究与实践[J].长春理工大学学报，2011，24（2）：167-169.

[2]刘芳.环境工程专业实验课程改革的一点体会[J].化工高等教育，2004，82（4）：92-93.

[3]陈津端，周安刚，易诚，胡波，邱青朝.环境工程专业课程改革初探[J].湖南环境生物职业技术学院学报，2007，13（4）：67-69.

[4]熊辉，张秋根.环境科学专业课程教改与实践[J].高教论坛，2004，（2）：109-110.

[5]刘宏，吴春笃，黄勇强.环境工程特色专业建设与思考[J].中国科教创新导刊，2007，（454）：56-57.

[6]周鸣，魏学锋，董铁有. 环境工程专业英语教学探索与实践[J].外语教学与研究，2010，（32）：183-184.

第7篇

关键词： 海洋管理专业 课程设置 思考

一、开设海洋管理专业的时代背景

2001年，联合国正式文件中提出“21世纪是海洋世纪”，是人类全面认识、开发海洋的世纪，也是海洋高科技发展的世纪。21世纪人类面临的“人口剧增、资源匮乏、环境恶化”三大问题的挑战，其根本出路在于向海洋开发。研究海洋、规划管理海洋、综合开发利用海洋，促进海洋经济的可持续发展，是世界各濒海国家或地区的政府普遍重视的问题，也是该领域的专家、学者日益关注和研究的热点问题。发展海洋科学、开发海洋技术、加强海洋管理、维护海洋权益是各国政府的共同选择。

我国是海洋大国，拥有18000公里的海岸线，依照《联合国海洋法公约》中200海里专属经济区制度和大陆架制度，我国可管辖的海域有300万平方公里。目前，我国沿海地区以占全国13%的陆地面积养活了全国40%的人口，创造了60%的GNP。自20世纪80年代以来，我国海洋产业经济发展的速度就远高于同期国民经济发展的速度。基于海洋经济的巨大潜力，我国沿海地区的许多省份都将发展海洋经济提到了战略高度。如，90年代初，辽宁省首先提出了建设“海上辽宁”战略，很快，山东省提出了“海上山东”的战略思路，随后，从北到南，一个个“海上”经济发展战略相继出台。

然而，我国的海洋问题严峻、令人担忧。首先，就总体而言，全民族的海洋观念薄弱。国人对960万平方公里的土地刻骨铭心，但对于300万平方公里的海洋国土，却茫然无知。其次，由于缺乏高层次的海洋科技人才和管理人才，我国的海洋资源得不到有效开发，海洋权益得不到应有的维护，“蓝色国土”正在受到周边一些国家的觊觎。最后，中国已经加入WTO，如何按照WTO的规则来管理、运作海洋，也是我国面临的一个新课题。

维护海洋权益、发展海洋经济、保护海洋环境迫切需要一大批既懂海洋科学技术，又懂海洋经济管理的应用复合型高层次人才。国家海洋局原局长王曙光同志指出：没有一个高水平的现代化管理队伍，就不可能有高水平的海洋管理，就不可能有高水平的海洋事业，要抓紧培养一批高素质的优秀人才。鉴于我国海洋管理专业人才的缺乏，青岛海洋大学受国家海洋局委托于2002年向国家培养输送了第一批海洋管理专业人才，并于2002年按教育部正式批准的海洋管理专业向全国招生。

江苏是海洋大省，有945公里的海岸线、2.44万平方公里的浅海、占全国1/4的滩涂，海洋区位优势明显。江苏海洋资源密度指数列全国第二，丰度指数列全国第六，综合指数列全国第三，海洋自然资源的分布在我国处于重要地位。开发海洋资源，发展海洋经济，建设“海上”已成为江苏跨世纪的战略举措。“九五”以来，江苏海洋产业的产值年平均增长24.6%，大大超过了同期国民经济增长速度，2000年已达到360亿元。根据《江苏省国民经济和社会发展第十个五年计划――海洋经济发展专项规划》，“十五”期间，江苏的海洋经济增加值预期年平均增长15%左右，经济结构进一步优化，海洋工业将成为沿海地区的支柱产业。

江苏虽然是海洋大省，但是海洋高等教育却比较薄弱，至今既没有一所独立设置的海洋大学，又没有主要面向海洋的高层人才的培养基地，海洋科技与管理人才的短缺已成为江苏海洋经济可持续发展的“瓶颈”。由于海洋人才的缺乏，江苏这个海洋大省却是海洋经济的弱省，江苏海洋产业的总量仅占全国海洋经济总量的3.9%；江苏“九五”规划中海洋产业的产值目标，实际完成量不到规划目标的50%，只占广东海洋产业产值的14.1%，山东的19.8%，辽宁的44.7%。这一“大”一“小”的数字对比，向人们发出了强烈的呼吁：要把江苏建设成海洋强省必须构建人才高地，实地调研表明江苏各地海洋管理部门迫切需要高层次的海洋管理人才。

二、开设海洋管理专业的优势

1.有江苏省省委、省人大、省政府的强力支持。淮海工学院地处江苏沿海的连云港市，面向海洋办学是我院办学的特色定位，我院未来的发展目标是大力发展海洋学科，建设江苏海洋大学。省委、省人大、省政府对以淮海工学院为基础建设海洋大学寄予了厚望。早在1998年，江苏省人大常委会就曾对以淮海工学院为基础创建江苏海洋大学的课题进行了调研并形成了专门议案。2003年10月，在江苏省海洋经济发展联席会上，季允石同志指示我院要借鉴国内外海洋大学的办学经验，加快相关专业建设。《江苏省国民经济和社会发展第十个五年计划――海洋经济发展专项规划》明确指出，把淮海工学院列为江苏海洋人才的培养基地，要求为江苏海洋经济培养更多的人才。

2.淮海工学院在设立海洋管理专业、培养复合型海洋管理人才方面具有明显的区位优势和基础优势。江苏连云港市是江苏“海上”战略实施的重点地区。《中国21世纪议程》、《全国海洋开发规划》和《江苏省海洋经济发展规划》，都将连云港市的海洋开发列为重点，连云港市丰富的海洋资源为海洋经济的发展提供了十分有利的条件，也为海洋管理专业的实践教学与课题研究和毕业生就业提供了良好的平台。因此，在淮海工学院设立海洋管理专业有着独特的区位优势。二级学院――海洋学院，前身是隶属江苏水产局的一所老牌学校――江苏省连云港水产学校，有着50多年的办学经验，形成了以“海洋、水产”为主的办学特色。海洋管理专业依托的经济管理系，其工商管理学科是我院重点建设的学科之一，法学本科专业近年正式招生，该系的经济学、管理学、法学类课程的教学基础扎实，且有相当成熟的办学经验。因此，我院培养复合型、高层次的海洋管理专业人才具备凸显的办学优势。

3.淮海工学院的师资力量能够满足海洋管理专业的办学要求。首先，淮海工学院属于多科性的工科院校，涉海专业较多，海洋管理专业所需要的师资队伍在专业知识结构上能基本满足教学要求。专业所开设的公共基础课、专业基础课和专业课的绝大部分教师都由本院师资提供。教师在职称结构、年龄结构等方面比较合理。现有教师中，教授8名，副教授30人，讲师6人；其中，博士学位教师22人，硕士学位教师20人。为增强实践教学效果，提高学生的实践能力，已从有关部门聘请从事海洋管理实际工作的专家担任客座教授。并同中国海洋大学、厦门大学、湛江海洋大学、浙江海洋学院等相关院系建立了横向联系，尤其是与比邻高校、国内第一个设立海洋管理专业的高校――中国海洋大学的相关院系在教学计划制定、师资培养、教材建设等资源共享上达成了合作意向。

4.专业师资学术水平较高、科研成果颇丰。自1985年建校以来，淮海工学院一贯重视科研工作，院系两级建立了多种科研基金以鼓励教师开展科研活动，并把教师的科研成果与教师考评、职务聘任直接挂钩。近五年来，教师开展科研蔚然成风，教师的学术水平明显提高，取得了一系列丰硕的科研成果。承担海洋管理专业教学任务的全部教师，已在国内外重要刊物上400余篇，出版著作、教材30余部，已开展的各类课题140余项，其中，有35项科研成果获得省级、市级和院级科研成果奖励。

5.教学资源丰富，能够满足学生高质量地进行学习、研究与生活的需要。我校有馆藏图书近百万册，中外文期刊报纸1400余种。图书馆已链接清华大学学术期刊光盘镜像站、万方数据库镜像站等多家专业网站。馆藏经济与管理类专业图书10余万册，中外文专业期刊报纸130余种；馆藏海洋学科及相关图书资料14余万册，订阅海洋学科专业期刊20余种，建立海洋认识和调查的校外实习基地6个。

6.为开设海洋管理专业做了充分的论证。我院从2001年7月就开始筹划海洋管理专业。在2001年暑假、2002年暑假召开了两届海洋特色专家论坛，邀请中科院海洋研究所、中国海洋大学和江苏海洋渔业局等单位的专家与领导，为我院的海洋特色出谋划策。为提高现有涉海专业师资的专业水平，派教师到有关院校调研、访学和进修，并从青岛海洋大学、省海洋渔业局、省海洋研究所等单位聘请资深人士任我院海洋管理专业的客座教授，这样既有利于拓展专业的办学空间，又有利于利用社会高质量的人才资源。

三、专业定位及课程设置的依据

海洋管理是社会管理的一个领域和构成部分，是随着人类海洋开发活动的展开和发展而产生的一种管理活动，是指政府和海洋开发主体对海洋资源、海洋环境、海洋开发利用活动、海洋权益等进行的调查、决策、计划、组织、协调和控制工作。海洋管理的主体是政府有关职能部门和海洋开发主体，政府有关职能部门对海洋的管理主要是宏观管理和执法管理；海洋科技机构和海洋企业等海洋开发主体，主要是对海洋开发利用活动和海洋科技活动进行微观管理。海洋管理的内容主要包括海洋资源管理、海洋环境管理、海洋经济管理、海洋科技及其产业化管理、海洋信息管理、海洋权益管理、海洋人力资源管理，等等。因此专业定位就是培养德、智、体、美、劳全面发展，系统掌握海洋科学、海洋管理基本理论和规律，具有良好科学素养和创新精神，能在海洋管理相关管理部门从事海洋管理、教学和科研的专门人才。

专业定位是课程设置的依据，围绕专业的课程设置分为五个模块：通识教育模块（哲学原理、思想概论、法律基础、概率论与数理统计等课程）、学科基础教育模块（海洋科学导论、海洋管理通论、管理信息系统、海洋调查、海洋资源与利用、国土规划学、海洋资源与利用等课程）、专业必修课模块（海域使用管理、海岸带管理、海洋监察管理、行政管理学、地理信息系统等课程）、专业选修课模块（生物海洋学概论、海洋化学概论、环境海洋学概论、海洋生态学、海洋政策选讲、海洋科技发展动态等课程）和实践教学模块（海洋调查实习、信息系统课程设计、课程认识实习、毕业实习等）。

在课程设置上还需体现实用的原则，根据学生生源状况女生和文科生较多，以及学生就业与考研深造等实际需求，体现厚基础、宽口径原则和自主选择专业方向原则，加大了专业选修课程的比例，即在原有专业选修课程的基础上，增加了《西方经济学》、《管理学原理》、《现代企业管理》、《产业经济学》、《国际贸易》和《财政与税收》等专业基础选修课程、专业方向和特色选修课程。通过《西方经济学》、《管理学原理》、《产业经济学》等课程的设置，拓宽了学生的经济学科知识面，而《金融学》和《管理学》等应用型课程则提高了学生的应用能力，且知识结构体系能更好地适应社会发展的需要和人才个性化发展的需要。在体现科研能力培养的原则上，改进相关课程教学环节，在课程设置中安排科研讲座和毕业论文写作环节，提高学生的科研能力。

四、取得的成绩与面临的挑战

经过多年专业建设及发展，淮海工学院海洋学院海洋管理专业从专业定位到课程设置，从教学到实习都创出了一条切实可行的路子，取得了一定的成绩。一是毕业生在国家海洋与渔业局的公务员考试中取得了较好的成绩，其中海管031班的胡永歌同学在公务员考试中以笔试和面试双第一的成绩被江苏省海洋与渔业局录取。二是毕业生在研究生考试中取得了较好成绩，历年来的录取率都在50%以上，如海管031班的冯炜同学以408的高分考入南京师范大学行政管理专业，郭境同学以342的高分考入厦门大学海岸带综合管理专业，张珍宝同学以325的高分考入中国海洋大学海洋管理专业，黄康宁同学以375的高分考入上海海洋大学海洋生态专业，等等。三是毕业生在各级各类竞赛中取得较好成绩，其中海管041班的张飞同学取得2005年全国大学生数学建模竞赛江苏赛区一等奖，杨倩同学取得2006年第十届希望杯全国师生书画印大奖赛大学组三等奖，赵青同学获得2005年中央电视台第六届希望之星英语风采大赛江苏赛区大学组优秀奖、全国大学生英语竞赛A级二等奖，等等。四是课程设置专业满意度逐年上升，不满意度逐渐下降，如满意度从2003级的81.25%上升到2004级的87.76%，而不满意度从2003级的18.75%下降到2004级的12.24%。总之，成绩是主流，但随着社会行业的发展，对海洋管理专业的毕业生提出了新的挑战，有了新的知识技能要求，因此海洋管理专业课程设置必须与时俱进。

参考文献：

［1］吴建新，李谷祺，方涛，李玉.如何提高海洋管理专业《海洋调查实习》的教学质量［J］.考试周刊，2011，（6）.

［2］冯士.海洋科学类专业人才培养模式的改革与实践研究［M］.青岛：中国海洋大学出版社，2004.

第8篇

[关键词]深海 捕获 采样 深海生物

1引言

和传统海域不同,深海是一个非常特殊的生态环境,可以说是地球上最恶劣的环境之一。这里永久低温(火山口除外)、高压、黑暗。海水每加深10米,就会增加一个大气压。在1万多米的深海,压力高达1000多个大气压,也就是在每平方厘米的面积上的压力可达到1000公斤 [1]。

近年来,随着各国海洋技术的发展,科学家纷纷把目光聚焦到深海这片广阔而又神秘的未知领域。其中对深海生物的探索主要包括了两方面:一是对生命起源的探索,如对发现深海热液喷口生物群落等[2];二是对深海生物样本进行采样及研究。本文将详细叙述近年来对深海生物捕获技术方面的现状、进展以及收获。

2深海生物捕获技术

深海生物捕获,即对深海生物进行采样,把生物样品从深海捕获出水进行科学研究。从生物特性上来看,浮游生物行动力差,分布较多,所以相对容易捕获。目前国内外对浮游生物的捕获技术已经比较成熟,传统的捕获方法就是利用深海拖网、取样器或者抓斗获取生物样本,然后拖上岸来进行过滤分离[3]。而对于深海一些较大型生物(诸如深海底栖生物、游泳生物)的捕获相对较难,当今的捕获技术主要分为拖网技术以及深潜器技术,结合一些比较简单的诱捕技术。

2.1 深海拖网捕获技术

拖网捕获技术,是一种利用船舶航行的拖拽式采样方式。主要分为底拖网和水中拖网两种方式。

底拖网技术用于对深海底栖生物等小型生物进行采样捕获。它由拖曳缆绳和采样铁框架和网篮等构成,采样时用绞车把采样器沉放到海底,并靠船舶的航行沿着海底拖曳采样,收集样品。

水中拖网适用于捕获较大的深海生物,它是由拖拽览绳和设置了一定网格大小的渔网所组成,利用船只在海面上拖动,来回拖拽进行捕获。

2.1.1拖网的缺陷

大量研究显示,底拖网技术对生态系统造成了灾难性伤害,珊瑚、海绵、鱼类和其它动物都将因此受到捕杀。而且众多海洋生物的栖息地――海山等水下生态系统也遭到了严重的破坏。这对海洋生态系统造成了无法弥补的损失。

从图1中可见,拖网后海床上留下明显的底拖网滚轮划痕,所经之处都被夷为平地。此外,底拖网还会掀起海底沉积物,严重破坏海底生物的生存环境。

而从技术层次来看,拖网技术很难对生物进行有针对性的捕获,往往造成不分青红皂白的“滥杀无辜”,成功率低且浪费资源。

2.1.2拖网的改进[4]

由于拖网存在着以上这些缺陷,尤其是对深海生态环境的破坏,使得研究者不得不思考如何改进技术,尽量减小拖网的破坏。改进的理论基础是使用遥控技术控制拖网上纲、下纲以及海底之间的距离(D1、D2),使其保持在一个合适的距离,尽可能的减小拖网与海底之间的剪切力。

目前加拿大的NTI公司就基于这种理论发明了一种拖网监视系统。这套拖网监视系统NETMIND ™由四部分组成:接收器,水听器,软件和传感器,分别安装在拖网上进行工作。这种新型拖网技术主要能够更好地监视和控制拖网过程,不仅提高了效率,更重要的是控制了拖网高度,尽量减少拖网与海床摩擦所产生的破坏。

2.2 深潜器技术

深海深潜器近年来越来越多地运用于人类对深海资源的探索。其中,对深海生物资源的探索也是极为重要的一环。深潜器最直观的优点在于科学家可以远程进行操控并且针对性高,也不会对深海环境造成破坏,但造价不菲。主要分为水下机器人和载人深海深潜器两种。

2.2.1深海深潜机器人

水下机器人又称无人遥控潜水器,其工作方式是由水面母船上的工作人员通过连接潜水器的脐带提供动力,操纵或控制潜水器,采用水下电视、声呐等专用设备进行观察,并由机械手进行水下作业。在深海生物捕获中,水下机器人使用机械手把捕获的生物放入收集仓中带上水面。

2.2.2深海载人深潜器

深海载人深潜器与水下机器人的不同之处在于可以把人携带进深潜器进入深海进行科学工作,类似于潜艇,其科技含量更高。

2.3 其他技术

除了上述两种方法外,还有一些针对某些特定的深海生物所设计的简单诱捕设备。比如把深度表绑在浮动的长绳上垂吊到海底下捕捉大型游泳生物;利用深海抓斗捕获底层底栖生物等等。

3 国内外深海生物捕获现状及收获

3.1拖网技术的现状与收获

在利用拖网技术对较大型深海生物捕获方面,研究者们的收获颇丰。2008年,来自14个国家的科学家在北大西洋的马尾藻海(Sargasso sea)表层以下5000米处运用拖网捕获了一种漂浮的、相貌丑陋的片脚类动物(Amphipod),它是一种小型的、类似对虾的甲壳类。此外,专家们在这里采集了500多种生物,其中可能包括12个新物种。这也是我们目前了解到的生活在最深海域中的生物之一;在爱尔兰西北处约400里的大西洋深海处,考察者们通过深海拖拉船捕获到深海巨型蜘蛛蟹;在深海鱼类捕获方面,科学家们利用底拖网技术捕获深海贡式巨口鱼、深海白袋巨口鱼以及宽咽鱼等等。

除了大型深海生物,研究者还利用两种特制的拖网技术对生活于3000~6000m的深海生物幼体进行捕获。而这两种拖网新技术在国内外运用的还比较少[5]:

第一种叫作多层矩形中层拖网RMT(Multiple Rectangular

Midwater Trawl),用于采集上升热液羽流中的热液生物幼体。该网由甲板上发出不同频率的声波来控制网的开闭装置。不足之处是没有可视装置,无法在近底层水平拖曳,因而很难采集到近底层热液生物幼体。

第二种用拖网和浮游生物泵挂在深潜器的侧面采集近底层热液生物幼体。但考虑到潜器活动范围、下潜时间以及安全性的多方面因素,拖挂的拖网网口比较小,滤水量不大,采集的幼体也不多。系统中浮游生物泵被安装在深潜器上,并下放到预定深度后开启动力泵,使大量海水流过滤网,捕获的悬浮颗粒物和微生物的滤网连同一定体积的水样密封于耐压样品容器中,但由于深海底大型生物的丰度低且泵过滤的水量有限,几乎采集不到底栖生物幼体等较大的生物,偶尔采到一些,也都是死的标本,因此这种方法不常使用。

3.2深潜水下机器人的现状与收获

当今深潜水下机器人技术比较发达的是美国、日本以及一些欧洲国家,我国近年来在这个方面也取得了突破性的进展。

在利用深海深潜机器人对深海资源进行探测领域上处于领先地位的是美国。美国的伍兹霍尔(Woods Hole)海洋研究所从事研制深海深潜机器人以及深海载人深潜器两方面的工作,贡献巨大。他们在2007年研制的讷雷依(Nereus)号水下机器人对大面积洋底进行一般性测量以及收集生物标本,讷雷依(Nereus)号水下机器人能够在最大深度为6500～11000 m的世界海洋,其中包括北冰洋底[6]。在2009年,来自伍兹霍尔海洋研究所的专家对东南亚的西里伯斯海进行了一次为期4周的“探究深海物种进化”的科学考察,发现了大量以前未见的物种,并且还捕获了不少深海罕见的生物。所使用的技术就是一台名为“全球最棒的漂流者”的深潜水下机器人(如图3),它配备有高清晰度摄像头,能在深达3000米的水下工作,科学家可远距离操作,将水中抓获的生物存放在机器人的收集仓中。

通过这次深海采样,科学家捕获了不少深海生物,比如在2000米深的西里伯斯海捕获了一种长约3厘米,和普通药片差不多大小的等足目生物(如图4);在约2500米海域捕获了一种粉红色、透明的好似海参的生物等等。

国内近年来在深潜器技术领域取得了突破,2008年5月在海南,目前我国下潜深度最大、功能最强的无人遥控潜水器(Remotely Operated vehicle,简称ROV)“海龙号”,亦称水下取样型机器人完成了3277米深诲试验,这在目前世界上只有极少数国家能够做到。该机器人将主要用于大洋深海生物基因和极端微生物的研究以及探索人类起源的秘密,同时也将进行各种水下作业。

3.3 深海载人深潜器的现状与收获

深海载人潜水器最初更多地应用在军事方面,近年来随着深潜器技术的突飞猛进,载人深潜器开始被广泛运用在深海科学研究中去。相比较水下机器人,深潜器能够将研究人员送入深海进行实地考察,研究人员可以近距离更直观的对生物进行研究。由于深海载人潜水器的特殊地位和作用,美、法、日、俄等国早已开展了深海载人潜水器的研制工作,而我国起步相对较晚。

国外方面,美国在无人潜航器中最具代表性的就是美国伍兹霍尔(Woods Hole)海洋研究所研制的阿尔文号(Alvin)深潜器。自建造以来,阿尔文号已下潜4100余次,每年的平均下潜次数保持在百次以上,对地壳构造、海洋化学、生命的起源以及深海物质的组成等基础研究起到了重要作用[6]。在深海生物方面的最著名的贡献就是于1977年历史性地发现了洋中脊上的黑烟囱和热液生物群落。如图5所示,科学家(Pilot)可随着阿尔文号的载人舱潜入海底,利用配备的机械手(Starboard/Port Manipulator)、生物取样器以及采样篮(Sample Basket)对深海生物进行采样和收集。据悉,2004年美国已决定斥资2000多万美元在6年内建造一艘功能更加完善的新概念ALVIN号潜水器[7]。

其他国家方面,日本海洋科技中心用钦合金做耐压壳建造了 “深海2000”号和“深海6500”号的潜水器,以及法国研制的“Victor 6000”号、Nautile号和Cyana号载人深潜器,都能在低至6000m的深海完成包括深海生物捕获考察在内的许多深海探索及捕捞工作。

我国的海洋事业起步较晚。近年来,海洋开发和海洋科研逐步和国际接轨,开始走向深远洋。我国在载人深潜器领域最大的突破是研制的7000米载人深潜器(如图6),此载人深潜器需花5小时下潜至7000米深海,整个作业时长可达12小时。潜水器类似美国阿尔文号能容纳3个人,一名操作员,两名科学家。在潜水器的前端,是一个密闭的玻璃,潜水科学家可以通过这里看到外面的世界。潜水器装有两只机械手,可以进行抓取等水下工作。潜水器可用于深海生物基因的采样及研究等多项工作。

3.4 其他诱捕技术的现状与收获[8]

此外,科学研究者也会针对所要捕获的生物的特性设计一些比较简单的诱捕设备来进行采样。

比如在针对大型深海游泳生物捕获方面,2005年,来自日本的两位科学家在水深900米的海中将摄影机和深度表绑在浮动的长绳上垂吊到海底。他们在摄影机下面挂着小乌贼当诱饵,并且用一袋切碎的虾来引诱大章鱼。当一条长约8米的大乌贼用触角缠绕住诱饵后,就被隐藏在其中的挂钩给钩住了,绑在长绳上的摄影机拍下了前前后后捕获的过程。

而针对一些小型深海生物,研究人员研制了一种像双瓣贝壳的“大洋抓斗”,在撞击到海底时能快速闭合,将样品全部“抓”到斗内。但它容易扰乱样品,不利于精细研究。为此又设计了箱式取样器、重力取样器和活塞取样器等,将它们垂直下放到海底,利用特殊装置迅速将样品完好地取上来,这样就能对沉积物逐层加以研究。

4对深海生物捕获技术的探讨

4.1 捕获技术的展望

就目前的技术而言,水下机器人以及载人深潜器无论制造还是使用都需耗费极大的人力财力,远远超过了普通研究机构的承担能力。拖网技术虽然使用较为广泛,但是除了存在会破坏深海生态环境的弊端以外,捕获的针对性和成功率都比较低。最为关键的是,无论拖网或深潜器都不是专门针对捕获设计的,其捕获功能的经济实用性太低。因此,越来越多的研究人员正在开发一种既经济又实用、专门针对深海生物捕获的简单设备,比如一些深海生物诱捕设备。

所谓的“诱捕”,即是转“主动捕获”为“被动诱捕”。研究者根据深潜器的耐压构造原理[9-10],设计建造一个耐压的笼体,笼内放有诱饵,笼体上带有类似蟹笼的诱捕口,笼体外装有蓄电池、重锚、浮标、无线通信设备以及水下声学通信设备。把此诱捕笼放入海底,一段时间后,通过水下声学释放器等设备控制其上浮并通过无线通信设备定位回收。此设计可通过改变诱饵来更换捕获的对象,针对性较拖网技术有很大提高,而且不会破坏深海环境,也不需要深潜器那般庞大的经费支持。

4.2 深海生物捕获待解决的难点

目前对深海生物捕获存在着一个难题,就是所捕获生物的存活率。也就是说,当今的采样技术在捕获稍微大型的生物的时候,很难克服保压的问题,往往把深海生物从海底捞上来的过程中生物已经死亡,在采集深海生物幼体方面也具有同样的难题,没有保压装置所采集的幼体出水面时已几乎全部死亡(除了极个别的蟹类大眼幼体能在1个大气压下经历变态发育过程外)。

为此,各国的研究者开始对保压转置进行了研究。目前对深海微生物的活体采样已经可以实现,使用的方法是多网分段/分层生物幼体保压取样器,可以保持高压取样筒体的压力,即6h的压力变化不超过10%[3]。接下来,针对中大型深海生物捕获装置的保压问题也急需得到解决。

5结语

21世纪是属于海洋的世纪,海洋中有着巨大的资源等着人类去探索和发掘。深海作为海洋最神秘之处,是地球表面生物多样性最为丰富的地区,因此,对深海的生物进行捕获研究以及发现深海新的物种,进而对深海极端海洋生态系统中的生物资源、生物多样性进行系统的比较研究,对人类揭示生命的起源以及研究生物对特殊环境的适应能力有着极为重要的科学意义。目前,国际上对深海生物资源的探索愈来愈热,各国科学家都争先恐后地探索着这片人类知之甚少的宝地,深海生物资源也已成为世界各国的战略发展资源,许多发达国家在制定针对本土生物资源保护和可持续发展规划的同时,更是把目光转向国际公共深海区域的竞争和开发。因此,我国要在今后日趋激烈的国际深海公共资源的竞争中取得领先地位的话,就必须尽快发展海洋事业,发掘深海生物资源。

参考文献:

[1] 游隆信.深海生物及其生存环境[J].生物学教学,2004,29(1):54-55.

[2] 王丽玲,等.深海热液喷口生物群落研究进展[J].地球科学进展,2008,23(6):604-612.

[3] 刘少军,等.深海保真取样器研究及其虚拟样机实现[J].机械工程与自动化, 2005,(2):1.

[4] Charles W.West. Development and Application of Bottom Trawl Instrumentation Systems in Fisheries ResourceAssessment[J].OCEANS,1984, Jan 6th,2003.

[5] 葛朝平.深海近底层多网分段/分层生物幼体保压取样器研究[D].杭州:浙江大学硕士学位论文,2008.

[6] Andrew D.Bowen.The Nereus hybrid underwater robotic vehicle for global ocean science operations to 11,000m depth[J].OCEANS, 2008, Sept,1-10.

[7] 顾继红,等.(美)伍兹・霍尔海洋研究中心载人深潜器计划探究暨(美)新概念ALVIN号载人深潜器关键技术浅析[J].船舶,2008,(2):8-12.

[8] Jonathan Byron.Designing a Vertical / Horizontal AUV for Deep Ocean Sampling[J].OCEANS,2007,Sept.29 -2007,Oct. 4 2007, 1-10.

第9篇

【关键词】海洋生物;天然产物;先导化合物

近代人类疾病谱的进化和改变给药物学家和药物化学家提出新的难题。随着中国进入WTO,中国医药界也面临着国际药业的激烈竞争和严峻挑战。在合成药,天然药和生物药的三大支柱药业中,最具有发展潜力并最可能形成中国自主知识产权的新药应首推天然药物。组合化学与高通量药物筛选技术的结合为快速发现有新药开发潜力的先导化合物开辟了新的研究途径。但是从天然资源中寻找具有显着生物活性的天然产物仍然是发现新药先导化合物的主要途径。因此加强从天然药用资源中发现对治疗人类重大疾病高效低毒的创新药物研究,具有其特殊的重要性和迫切性。

在天然药物资源中,海洋生物资源是保留最完整,来源最丰富,最具新药开发潜力的领域。由于海洋生态环境的特殊性(高盐度,高压,缺氧,避光),使得海洋生物产生的次生代谢产物的生物合成途径和酶反应系统与陆地生物相比有着巨大的差异,导致海洋生物往往能够产生一些化学结构新颖、生物活性多样、显着的海洋药物先导化合物,为新药研究与开发提供了大量的模式结构和药物前体。海洋生物资源是一个巨大的、潜在的、未来新药来源的宝库已成为一种共识。

海洋生物活性物质的研究是海洋药物研究的核心和基础。近30年来,科学家已从海洋植物、无脊椎动物等不同海洋生物中发现近万种海洋天然产物,其中结构新颖、具有显着生物活性和重要应用前景的化合物有数百种,如从海绵Luffariellavariabilis中得到的manolide具有选择性抑制与很多炎症疾病有关的磷酸酯酶A2的活性;而由海绵Halichondriaokadai中分得的okadaicacid则对蛋白磷酸酯酶具有高度的选择性抑制作用,可用于探测细胞磷酸化过程,进而阐明炎症性疾病的发病机理。这两个海洋生物分子现已商品化正式生产。美国国立卫生研究院(NIH)癌症研究所(NCI)每年投于海洋药物研究的科研经费占全部天然药物研究经费的一半以上,他们的巨大投入已获得丰厚的回报。仅目前正在NCI进行临床疗效评价的海洋抗癌药物就至少有6个,例如Ecteinascidin743,Dolastatin10,HalichondrinB等。此外还有一些很有前景的海洋药物候选物正在进行临床前研究。海洋生物活性物质不仅是对治疗癌症,而且在治疗其他多种疾病方面亦具有巨大的潜力和美好的应用前景。例如加勒比海鞘Pseudopterogorgiaelisabethae中发现的活性成分Pseudopterosins具有很强抗炎活性而被用于皮肤过敏性疾病的治疗。

我国海域辽阔,海洋生物资源丰富。据初步统计,我国海洋生物经分类鉴定的有2万多种,其中,仅我国近海发现的具有药用价值的海洋生物就有700多种。许多具有免疫、抗炎、抗肿瘤、抗病毒以及作用于心血管系统和神经系统的生物活性物质先后被分离、提纯,其中部分先导化合物已进入临床前研究,一些海洋新药已进入临床研究。

但与先进国家相比,我国目前能形成自主知识产权的海洋新药仍寥寥无几。主要原因是我国海洋先导化合物的应用基础研究力量薄弱,未能提供足够的结构新颖化合物供生物活性筛选,导致新药先导化合物发现的几率低。

故从海洋生物中发现大量结构新颖的先导化合物,建立与重大疾病相关的生物筛选模型,并以生物筛选为导向,是发现可供临床前及临床研究的海洋先导化合物,进而开发具有中国自主知识产权海洋新药的关键。

本文根据作者几年来从事海洋天然产物研究的体会,认为我国海洋动植物作为药物开发需要考虑如下几点:

1海洋生物资源的选择

我国海洋生物资源丰富,但可供新药开发的药用资源却十分有限。因此,在选择药用资源时应考虑资源的群落分布和滋养采集的可持续性,包括资源的可培养和可种植。此外,海洋生物的传统药学用途和民间药用的调查是开发海洋药物的重要捷径。其中,海洋中药在我国传统中药中占有一定的地位,根据中药理论对其药性、药味及其物质基础进行研究,可快速开发出海洋中药的新药产品。

此外,我国民间海洋用药如红树林植物具有多种疾病治疗作用,我国红树植物有12科15属27种,广布于我国东南沿海海岸线。据对民间红树植物的药用考证,我国民间具有长期药用红树植物的历史,如正红树为治疗肾结核,尿路结石等的特效药;红茄冬用于治疗血尿病;木榄果治疗糖尿病;老鼠勒根具有抗白血病和抗乙肝活性,海莲树皮提取物具有抑制肉瘤S180和Lewis肺癌活性。在“全国中草药汇编”(1978)中记载3种红树植物(老鼠勒,海芒果和黄槿)及其药用功效。据统计,我国近一半的红树植物对多种疾病具有治疗用途。然而,对红树药用植物的活性成分及其作用机理研究在国内少见报道。而国际上,特别是东南亚国家近年在国际杂志相继发表与红树植物的化学成分和生物活性的论文,表明国际上对红树植物的化学成分多样性及其生物活性已引起高度重视。该类药用资源具有可种植再生的优点,一方面可作为陆地保护植物,另一方面可作为药用资源,并可充分利用我国盐碱地和滩涂资源。近年研究结果表明,我国丰富的藻类资源具有各种药学功效包括抗糖尿病和抗病毒,由于藻类资源可作为大规模仿生养殖培养,对资源的可持续性应用存在巨大潜力。

2海洋药用天然产物的快速分离和鉴定系统的建立

现代色谱和波谱技术及其联机技术如HPLC2MS/MS,HPLC2NMR技术的推广和应用,改变了传统植物化学技术研究海洋天然产物的方法,加快了结构新颖天然化合物的发现速度。因此,建立快速分离和鉴定系统是开发海洋药物和快速发现药物先导化合物的关键瓶颈。

3靶向药物筛选体系的建立

引进新的筛选技术,如高内涵筛选(HighContentScreening,HCS)是指在保持细胞结构和功能完整性的前提下,同时检测被筛样品对细胞形态、生长、分化、迁移、凋亡、代谢途径及信号转导各个环节的影响,在单一实验中获取大量相关信息,确定其生物活性和潜在毒性。经典的高通量筛选(HighThroughputScreening,HTS)对创新药物的研究起到了不可替代的作用,虽然其结果较为准确,易于评价,但其检测模型均建立在单个药物作用靶分子的基础上,无法全面反映被筛样品的生物活性特征,只得到有限的数据,初筛得到的阳性结果需要进一步确认。而HCS是基于个体细胞对细胞表型的多次测量,有更多的生物学信息和多个终点的定量资料,可用于筛选和确认先导化合物。通过同步应用报告基因、荧光标记、酶学反应和细胞可视化等高内涵筛选常规检测技术,研究人员可以在新药研究的早期阶段获得活性化合物对细胞产生的多重效应的详细数据,包括细胞毒性、代谢调节和对其他靶点的非特异性作用等,从而显着提高发现先导化合物的速率,减少开发后期的失败率。因此,HCS将成为HTS的发展方向。显微荧光标记、数码影像分析以及图象数据处理技术的快速发展,使以高通量方式对细胞的多个生理环节进行检测成为可能,有力推动了药物筛选技术由高通量筛选向高内涵筛选方向的革命化转变。

4针对重大疾病的创新海洋药物研究

411海洋抗肿瘤活性物质从海洋生物中寻找海洋抗肿瘤活性化合物一直是海洋天然产物研究的重点之一。从海洋动物中获得的次生代谢产物10%具有抗种瘤活性,从海洋植物中获得的化合物315%具有抗肿瘤或细胞毒活性。目前已从海绵,海鞘,珊瑚,海洋软体动物,海洋红树植物等海洋生物中获得数百种具有明显抗肿瘤活性的化合物,结构类型包括核苷类、酰胺类、聚醚类、萜类、大环内酯类、多肽类等。目前至少已有15个海洋抗癌药物进入临床或临床前研究阶段。

已进入Ⅱ期临床研究的抗肿瘤海洋活性化合物如从加勒比海鞘中分离的didemninB,ecteinascidin743,用于治疗肺癌和皮肤癌,具有显着的疗效;从总合草苔虫中分离的草苔虫素bryostatins和从海兔中分离的海兔毒素dolastatin对白血病、乳腺癌等多种肿瘤有很好的疗效;膜海鞘素didemninB是第一个进入临床试验的抗癌海洋药物;从被囊动物Tri2didemnum中分离出来的环肽化合物aplidine,dehydrodidemninB,curacinA,discoclermolide,eleutherobin,halichondrinB,具有强烈的抗白血病和黑色素瘤活性。目前应用最广的抗癌药氟尿嘧啶,是隐南瓜海绵中的海绵核苷的结构修饰产物。最近,科学家从海绵Aplysiasp1中发现了一种新的抗癌活性物质aplyronineA,体外实验结果对P338白血病细胞,肺癌细胞在低浓度下具有显着的抑制活性,T/C为544%,显示出显着的延长生命的效果,是具临床应用前景的药物先导化合物。从海绵获得的callystatinA对KB细胞显示出极强的活性(IC50=0101ng·kg-1)。大田软海绵酸(okadaicacid)为聚醚衍生物,能抑制致癌基因,使它逆转为正常表现型,现已成为研究生命科学的重要工具药。

此外,已在临床应用的鲨鱼软骨制剂(Scatp)可克服放化疗引起的副作用,增强患者机体免疫力;昆布多糖、海带多糖等8种多糖制成的复方海藻多糖是抗癌中药制剂;从海洋昆布和麒麟菜中提取的多糖类药物海力特,临床上用于治疗慢性乙肝和各种肿瘤有一定的疗效。

目前我国研究开发的抗肿瘤海洋药物,已进入临床研究或批准生产应用于临床的有62硫酸软骨素、脱溴海兔毒素、海鞘素A、B、C,膜海鞘素B、扭曲肉芝酯、刺参多糖钾注射液、海王金牡蛎、909胶囊、海洋宝胶囊、长棘海星苷、三环半萜C2Ⅱ,大田软海绵酸制剂、Hs272片、海兔毒素10、海力特、羊栖菜多糖制剂、海福康之侣等近30种。

412抗病毒活性物质病毒感染性疾病近年无论是在发病率上、还是在病种上均呈现快速上升趋势。然而,长期以来病毒性疾病的相关治疗药物却发展缓慢,迄今为止,仅有为数不多的几种药物如泛昔洛韦、齐多夫定、阿糖腺苷、六环鸟苷、干扰素等限制性地应用于临床。迄今已从海绵,海鞘,海藻等海洋生物中获得核苷类、生物碱类、萜类、多糖类、杂环类,多肽和蛋白类等抗病毒活性化合物。其中阿糖胞苷是从加勒比海生活的隐瓜海绵中获得第一个海洋抗病毒药物。

从同种海绵中还分离到对病毒L2G多聚酶活性有抑制作用的阿糖胸腺嘧啶。NCI发现了抗HIV蛋白化合物cyanovirin2N,并已成功完成了基因表达。我国近期开发的“PV2911”、珍珠贝壳酸性提取物等具有抗病毒感染功效。

另外,从地中海贪婪倔海绵中分离到的倍半萜类化合物对NO+逆转录酶的活性有强抑制作用,无细胞毒性,是一种十分理想的抗病毒先导化合物。从山海绵中分离的对单纯疱疹病毒、疱疹性口炎病毒在低浓度下即有显着抑制效果。这些海绵产生的活性物质主要是生物碱类、萜类、大环内酯类、核苷类、甾醇类、肽类和脂肪酸类化合物。

从藻类中发现的抗病毒活性物质主要是多糖类,多糖类物质能强烈干扰病毒的初始侵染过程,并最终与病毒颗粒形成无感染力的多糖病毒复合物,对病毒在宿主细胞中的复制和包装也有一定的抑制作用。藻类多糖能够激活机体的免疫系统或改善机体的生物应答功能,从而与保护正常细胞,提高整体免疫力有关。从加勒比海被囊动物三膜海鞘中分离到的一组环缩醛酸多肽,在抗肿瘤、抗病毒、抗感染等方面都表现出很强的药理活性,并在体外实验中发现该化合物对骨髓细胞病毒的逆转录酶有很强的抑制作用。

通过分离编码抗病毒活性物质的基因,将该基因转入高效表达体系,是大规模生产海洋肽类药物的一新的研究方向。通过克隆基因在载体上的表达,还可以产生系列酶合成的同系物,为新药筛选提供新的候选化合物。这方面工作目前正在我国开展,如利用自建的海带遗传转化模型,在海带中稳定表达了乙肝病毒表面抗原的转基因海带,其蛋白的平均表达量高,且表达产物具有天然表位。

另外,发展海洋生物技术,对药源生物进行人工培养是保护自然资源、解决样品短缺和采样重复性差的重要途径。

413海洋抗心血管疾病活性化合物对具有抗心血管疾病活性化合物的研究是海洋天然产物研究的另一重点。目前已对数千种海洋生物的代谢产物进行了活性筛选,发现一批具有显着活性的化合物,其化学结构类型包括萜类、多糖类、高不饱和脂肪酸类、喹啉酮类、生物碱类、肽类和核苷类等。但目前进入临床应用的抗心血管海洋药物仍然较少,我国拥有自主知识产权的药物有藻酸双酯钠(PSS),甘糖酯等。

在软体动物麝香蛸中分离出麝香蛸毒素,具有持续的降压作用,是迄今所知活性最强的降压物质,其效应比硝酸甘油强数千倍。另有50多种海洋生物毒素在心血管系统具有相当的活性,如海葵素thalassin和congestin,海葵毒素具有强心作用,对心率却无影响,可望开发成一种取代洋地黄毒苷的生化药物。海兔毒素不仅有强心作用而且有很强的降压作用。河豚毒素(TTX)的抗心律失常作用目前研究较多。海星酸性粘多糖有明显降低胆固醇及温和的抗凝血作用。从中国南海棘皮动物多棘海盘车分离获得海星甾醇(3β2羟基雄甾252烯2172酮)具有增强记忆及抗氧化作用,海星甾醇经结构修饰得化合物CO1,具有抗心律失常作用。从中国南海短指多型软珊瑚分离出的一种喹啉酮具有明显的心血管活性,作为抗心律失常药物开发是很有前途的。从中国南海小棒短指软珊瑚中分离到的柳珊瑚甾醇(gorgosterol)具有明显的抗心律失常和抗心肌缺血作用,能舒张血管、降低血压、减慢心率及减少心肌耗氧量作用,有望开发成心血管疾病药物。以牡蛎为主要原料的“东海三豪”等保健品具有降血脂、软化血管和改善微循环作用。利用海藻加工成的“脉怡康”、“必索”及螺旋藻制剂等对高脂血、动脉粥样硬化具有良好的预防和治疗作用。以合浦珠母贝提取物制成的珍珠精母注射液,治疗子宫出血疗效显着,已被国家计生委推荐为计划生育用药。

以上实例使人们看到海洋药物产业化的希望。

414海洋生物抗菌、抗炎活性化合物从海洋生物中提取分离的抗菌、抗炎化合物有脂肪酸类、糖酯类、丙烯酸类、苯酚类、溴苯酚类、吲哚类、酮类、多糖类、多肽类、N2糖苷类和β2胡萝卜素类等。最早一批海洋药物是抗菌药物,如头孢菌素类抗生素早已用于临床。

我国在开发海洋抗菌抗炎药物方面取得较显着成就,已开发了系列头孢菌素、玉足海参素渗透剂等海洋抗菌药物,海参中提取的海参皂苷抗真菌有效率达8815%,是人类历史上从动物界找到的第一种抗真菌皂苷。从刺参中分离得皂苷毒素holotoxinA,B已用于治疗脚癣和白癣菌感染。

从环节动物毛乳蛰虫中分离到的含溴化合物结构与灰黄霉素相似,已用于临床,商品名为平。国外临床使用氨基葡萄糖硫酸酯盐(glucosaminesulfate)治疗骨关节炎,能显着减轻患者的炎症和疼痛,毒副作用少。另外作为传统的民间药用植物—半红树药用植物杨叶肖槿中的man2sonones类化合物是高度氧化的倍半萜醌类化合物,和其树皮中提取到一种含棉酚(gossypol)具有很强的消炎作用,证实其在伤口治疗上有效。

从多棘海盘车中分离的海星皂苷能治疗胃溃疡,商品名为“胃可安”,及其配合中药制成的“海洋胃药”已应用于临床。褐藻多糖硫酸酯(FPS)在国内首先用于治疗慢性肾衰,尿毒症患者,现已按国家二类新药获准进入临床,商品名为“肾海康”。海螵蛸具有止血、涩经止带、制酸吞酸、剑疮等功效。

壳聚糖对格兰氏阳性菌的敏感性高于格兰氏阴性菌。

对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,壳聚糖均显示出快速而显着的杀菌作用。壳聚糖的抗菌活性随分子量的下降而增强,并随脱乙酰度的增加而增大。且抗细菌活性比抗真菌活性更强,而水溶性壳聚糖的抗真菌活性要强于其抗细菌活性。从泥鳅中分离到一个21肽Misgurin,具有较强的体外广谱抗菌活性,且没有明显的溶血作用,其抗菌活性是蛙皮素的2～6倍。鲶(Parasilurusasotus)受伤后上皮粘膜细胞层分泌一种分子量为200014Da的抗菌肽parasinI,具有广谱抗菌性,其抗菌活性是蛙皮22的12～100倍。从虹鳟鱼皮中分离得到一种具有抗菌作用的白肽,在抵御胞内或胞外病毒方面起着关键作用。该肽对B1subtilis,P1citreus及E1coli等细菌的抑制作用非常强,远远超过昆虫抗菌肽的抑菌作用。研究表明,海绵中存在的环肽Diso2derminA具有抑菌活性,在浓度为3～116μg·mL-1时可分别抑制枯草杆菌和奇异型杆菌;加勒比海棉Discodermiasp1中分离得到的环肽PolydiscamideA也具有显着的抑菌活性,它对枯草杆菌的MIC为3μg·mL-1。海藻类中存在许多有抗菌活性的物质,如琼脂低聚糖、海藻糖等。

5海洋生物大分子的药学用途

海洋生物大分子指海洋生物中的多糖类、多肽类和蛋白类化合物。多数海洋生物能够产生多糖类聚合物,海洋多糖已证明具有各种各样的生理调节功能。目前国内外已从多种海洋动物中分离到活性多糖成分,如甲壳类动物的甲壳素;软骨鱼骨中的硫酸软骨素;多孔动物海绵,棘皮动物海参、海星中的硫酸多糖,软体动物扇贝、文蛤、鲍鱼、海兔等中的糖蛋白或糖胺聚糖等。另外,多糖在海藻中含量丰富,约占干重50%以上,是海洋多糖药物开发的重要资源。从海藻中还可分离到含微量元素多糖,如碘多糖、硒多糖、锌多糖等。微量元素多糖既可发挥微量元素有机态的营养作用、减少毒性,又可发挥多糖本身的生理活性,因此成为一个新的研究方向。如硒多糖能清除自由基、防治肿瘤;碘多糖能促进神经末梢细胞生长,具有增智作用;锌多糖能调节血液物质平衡,防止皮肤病等。目前有关海洋微生物活性多糖的研究报道很少。从海洋生物中分离的多糖往往具有高度硫酸化的特点,是开发抗病毒特别是抗HIV的重要资源,如从海藻中提取分离的硫酸多糖911和PS2870具有显着的抗HIV作用。硫酸多糖911能通过抑制逆转录酶活性、干扰吸附,来抑制HIV21对MT4细胞的急性感染和对H9细胞的慢性感染。

由于海洋生物生存的特定环境,导致海洋生物中存在的肽类化合物的结构和组成与陆生动植物有很大不同。

很多海洋肽类具有抗肿瘤、抗艾滋病、抗真菌、抗病毒及免疫调节等生理活性。其中抗癌多肽具有活性高、稳定性好等特点。如从海兔中分离到的小分子肽dolastatins,其抑制癌细胞的活性显着,是目前已知来源的抗肿瘤制剂中活性最强的一类;我国科学家从海葵中获得多种强心活性多肽物质和神经调节肽。肽类毒素研究是海洋活性物质研究中发展最迅速的领域之一。海洋动物肽类毒素作为一种攻击或防卫的武器,往往含多种神经、心血管和细胞毒素,一般以神经毒素为主,具有很强的麻醉、强心,抗癌、抗菌和抗病毒作用,是开发研制用于神经系统、心血管系统疾病治疗特效药物的重要来源。海洋生物肽类毒素具有毒性作用强、药效高、作用剂量小等特点,而且分子量相对较小,容易通过基因工程技术进行大批量生产。目前已知的肽类毒素有40余种。海洋抗菌肽是近10年来发展起来的一个研究热点。

抗菌肽具有广谱抗细菌、真菌、病毒、原虫和抗肿瘤功能及独特的作用机理,极有可能成为抗菌、抗病毒以及抗肿瘤药物的新来源。日本学者Nakamura等从亚洲鲎(Tachypleustridentatus)纯化出鲎素(tachyplesin),这是首次从海洋生物中发现的抗菌肽,能显着抑制革兰氏阴性和阳性菌生长。从对虾(Penaeusvannamei)中分离得到对虾肽pe2naeidins,该类肽由富含脯氨酸N端和3个分子内二硫键的C端结构域组成。它们对革兰氏阳性菌有强烈的抑制作用,MIC为016～215μmol·L-1,对革兰氏阴性菌抑制活性较弱,对真菌也表现出抑制作用。

目前许多海洋抗菌肽的基因结构已被确定。用异源大量表达载体(酵母系统)成功重组表达了P2和P32A两种对虾肽。重组肽有显着的抗真菌活性,抗细菌的活性主要集中于革兰氏阳性菌。从鲎血细胞中分离含小颗粒的血细胞与系统应答有关。当用微生物产生物质(如LPS)刺激时,这些血细胞会自发脱颗粒,将抗菌肽(如defensins)释放到胞外体液中。

我国是海洋大国,开发和利用海洋动物抗菌肽资源,将为研制肽类新药提供理想分子设计骨架和模板,为发展新的抗感染药物奠定重要基础。

6海洋极端生物的开发

极端生物的开发利用是海洋生物技术应用的又一个重要领域。具有耐高温、低温、抗压、耐盐碱等功能的极端生物是筛选和分离不同酶类、生物活性物质及次级代谢产物的重要资源。这些极端生物的开发利用将会形成很大的产业。日本计划在未来几年,在极端微生物开发利用上的产值将达到30多亿美元。另外,很值得一提的是海洋生物技术在新能源开发方面的应用。我国目前正在开展海洋极端微生物药学应用的相关研究。

7海洋生物产生的基因药物

海洋生物技术研究的快速发展得益于基础生命科学技术的创新和进步。全基因组测序与结构基因的分析及生物技术应用、DNA提取纯化和分子分析的自动化等无疑大大提高和扩展了海洋生物技术的研究水平和应用范围。

要缩短与国际海洋生物技术研究发展的差距,一项重要的措施是加大基础生命科学的研究和先进技术的发展,加大与水产养殖、天然产物、海洋环境保护、甚至与生物氢研发等应用领域密切相关的海洋分子生物学的研究。在当前选择1～2种有代表性的海洋生物(包括微生物)开展功能基因组学的研究是十分紧迫和必要的,同时,应用基因工程手段研制能替代海水养殖业中广为应用的抗生素的绿色生物药物也是非常急需的。另外,还应进一步扩展海洋生物技术在我国的应用领域,例如加强生物技术在海洋环境保护领域的应用研究,以便真正能够利用高新技术手段解决日益增多的海洋生态环境问题。

海洋药物基因工程主要是指将来自陆地的药物基因转入海洋生物中进行表达,或将海洋药物基因转入陆地微生物、植物或动物中表达,或将海洋药物基因转入海水养殖生物中表达。如海葵多肽毒素具有显着的强心作用,并有降血脂、抗血凝、抑制血栓形成等作用,活性强于毒毛旋花苷,临床前景十分看好。但由于海葵中的多肽毒素含量极微,难以满足临床前及临床试验用药的需要。故科学家们将人工合成的Ap2B基因与E1coli噬菌体基因构建成融合基因,在T49E1coli中表达,得到了融合蛋白,经过分离纯化、蛋白酶切等技术处理,获得高表达,其理化性质及生物活性与天然Ap2B肽毒素完全一致。

8加强海洋生物毒素研究

海洋生物毒素是海洋天然产物的重要组成部分,是海洋生物活性物质中研究进展最迅速的领域,它们具有结构特异、活性广泛且活性强等特点。许多高毒性海洋毒素对生物神经系统或心血管系统具有高特异性作用,可发展成神经系统或心血管系统药物的重要先导化合物,有的已被FDA批准为正式药物,如多肽类海葵毒素已作为强心药物的重要先导化合物。芋螺毒素在临床上用作特异诊断试剂,作为镇痛药疗效确切,不成瘾;ω2芋螺毒素用于癌症、艾滋病晚期的顽痛治疗,成本比鸦片类止痛剂大大降低,它比常用强万倍以上;α2芋螺毒素在小细胞肺癌的治疗中显示极好的应用前景。河豚毒素亦是一种较强的镇痛剂,可代替吗啡、杜冷丁等治疗神经痛。聚醚类毒素PTX(岩沙海葵毒素)、CTX(西加毒素)、MTX(刺尾鱼毒素)等分别具有强抑癌、高强心等作用,已成为新药开发的特殊模式结构。水母毒素有望研制成独特心血管药及神经分子生物学工具药,头足毒素(也称章鱼毒素)可望开发成抗心绞痛药物,海胆毒素和海蛇毒素在心血管、抗血栓药方面将大有作为。

9海洋中药现代化研究

近年,我国海洋生物研究的另一侧重点为海洋中药的现代化研究。海洋中药系指以中医药理论为指导的传统海洋药物。我国最早的医学文献《黄帝内经》中就有“乌贼骨作丸,饮以鲍鱼汁治血枯”的记载。我国的《神农本草经》、《本草纲目》等收载的海洋药物已达百余种。《中药大辞典》收载海洋中药134种;《海洋药物与效方》收载我国常见海洋药物208种,海药效方1197首;《中华本草》亦收载了海洋药物802种。海洋中药传统药材如昆布、海带、紫菜、乌贼骨(海螵蛸)、海马、海龙等涉及的海洋生物包括绿藻、褐藻、红藻等藻类以及腔肠动物、环节动物、软体动物、节肢动物、棘皮动物、脊索动物等。以海洋生物制成的单方药物有22种,以海洋生物配伍其他药物制成的复方中成药有152种。我国对海洋中药的研发已逐渐形成产业。如应用于临床的双海止咳膏、复方褐藻酸胶囊、海力特、复方全牡蛎胶囊、海珍玉液、珍珠精母口服液、海蛇祛风湿灵胶囊、海蛇海龙口服液等,在临床上发挥了重要作用。海洋中药的制剂涉及传统剂型和新制剂的各剂型。新晨

我国从藻类中提取得到具有抗艾滋病活性的一类药物聚甘古酯,可认为是海洋中药现代化研究的实例之一。

10结语

近十几年来,我国海洋药物的研究工作不断向广度和深度发展,发现了数百种新化合物,开发了数种海洋新药,有些已达国际先进水平。近年来,我国政府和少数地方政府对中国海洋药物事业高度重视,正在开展“科技兴海技术”的海洋药物专题研究,尤其是各种基金给予大力资助,以海洋药物为中心的专业化药业逐渐形成。